Védő földelés – egy olyan rendszer tervezése, elrendezése és kialakítása, amely kiküszöböli a vereség veszélyét

Védőföld

Az elektromos biztonságot szolgáló megbízható rendszer megszervezése az egyik legfontosabb feltétel, amely megakadályozza az elektromos berendezések felhasználóinak okozott károkat. Nem csak az embereket, hanem az eszközöket is védi. A megfelelően tervezett és beépített védőföldelés megakadályozza a kiszámíthatatlanul előforduló áramló áramok széles körének negatív hatásait, kiküszöböli azok rövidzárlatát az esetekben. Ennek eredményeként kizártak a traumás sérülések valószínűsége és a bonyolult műszaki eszközök meghibásodása.

 

Tartalom

• Védő földelő rendszer működése
• Hogyan készülnek a számítások?

• Földelési osztályozás
• Paraméter számítási módszer

Áramkör és telepítés

Földelési rendszer mély földelés nélkül

Csoportos rendszer mesterséges földeléssel

A védő földelés célja a nem vezető fém elemek elektromos összeköttetéseinek létrehozása a földön, amelyeknek veszélye van a feszültségre. A feszültség nemkívánatos előfordulásának oka lehet a villámkisülés, a ház rövidzárlata, a potenciál megvalósítása, a közeli áramhordozó eszközök vagy alkatrészeik hatására bekövetkező indukció és számos egyéb helyzet. A kapcsolat létesíthető talajjal vagy azzal egyenértékű anyaggal, például tenger- vagy folyami vízzel, a kőbányában lévő szén, más hasonló tulajdonságokkal rendelkező természetes vagy mesterségesen létrehozott tárgyakkal.

Védő földelő rendszer működése

A védő földelő rendszer célja a lépésfeszültség és az érintés paramétereinek csökkentése, biztonságos értékek eléréséig. A földelő rendszer hozzáértő eszközének eredményeként:

• csökken a földelt elektromos berendezések lehetősége;
• az alap azon potenciáljának paraméterei, amelyen a felhasználók állnak, igazodnak a földelt műszaki telepítés potenciáljához.

Fontos. Az elektromos berendezés földelése nélkül a házának megérintése ugyanolyan veszélyes, mint az elektromos hálózat fázisvezetékének megérintése.

A földelt elektromos berendezések értékeinek csökkentése vagy a potenciál kiegyenlítése alapján a védő földelés elve segíti a ház feszültségének csökkentését a földeléshez használt tárgyhoz viszonyítva, amelyet gyakran talajként használnak. Emiatt a felhasználó testén áthaladó áram és az érintési feszültség (lépés) olyan értékeket ér el, amelyek az emberek és a technológia szempontjából teljesen biztonságosak.

A földelési funkció teljes mértékben megvalósul, ha a földzárlati áram mutatói nem növekednek a földelési ellenállás csökkenése miatt. Ez a feltétel teljes mértékben megegyezik egy izolált semleges hálózattal – olyan generátorral vagy transzformátorral, amely nincs csatlakoztatva a földelési rendszerhez, vagy ahhoz csatlakoztatva, különféle mérő-, jelző-, védőberendezések nagy ellenállásával.

Hogyan készülnek a számítások?

Alapvetően a védő földelés kiszámítása a fő paraméterek pontos meghatározásából áll. Nekik olyan áramkört kell létrehozniuk, amely a legbiztonságosabb lépés- és érintési feszültségeket hozza létre, amelyek a ház fáziszárásának pillanatában jelennek meg. A megengedett határokon belüli számított értékek alapján kiszámítják a földelő vezetők számát és méretét, megtervezik az egyes elemek elhelyezési sorrendjét.

Földelési osztályozás

Eredet szerint a földelő vezetékeket két kategóriába kell osztani, a számítások elvégzésekor figyelembe kell venni azok különbségeit és jellemzőit:

• Természetes tárgyak, amelyeket harmadik féltől vezetőképes alkatrészek képviselnek, közvetlenül érintkezve a talajjal. A természetes földelési vezetők kategóriájába tartoznak azok a tárgyak is, amelyeknek a földdel való elektromos érintkeztetése közbenső vezető közegen keresztül történik.

A természetes földi elektródarendszerben a függőleges elemeket vízszintesen összekapcsolják (kalapácsolják, süllyesztik a kútfúrásokhoz)

A talaj és a víz mellett a természetes földelővezetők kategóriájába tartoznak a vízhez és az egyéb árokban elhelyezett egyéb fémcsövek. Éghető és robbanásveszélyes anyagokkal ellátott csővezetékek, a PVC-csövek részleges felhasználásával épített autópályák nem használhatók természetes eredetű földelővezetékekként. Úgy tervezték, hogy az elektromos berendezések zavartalan működését biztosítsák vészhelyzetben és normál körülmények között, a munkavégző és a védő földelés, amely kiküszöböli a sérülések valószínűségét, főleg a talajba van beépítve..

• Mesterséges földelektródák, amelyeket leggyakrabban függőleges vagy vízszintes elektródok képviselnek.

Paraméter számítási módszer

A számítások elvégzéséhez a következő adatokra van szükség:

• a specifikus elektromos berendezések jellemzői, például a létesítmény típusa és fő eszközei, üzemi feszültségek, az átalakító és generáló eszközök semleges semlegeinek földelésének lehetséges módszerei;
• az elektródák mérete és elrendezése, lehetővé téve a földbe merülésük becsült mélységének figyelembevételét;
• információk a talajréteg ellenállásának méréséről a földi rendszerrel felszerelt területen, egy adott éghajlati zóna jellemzőivel (ezeket a helyi időjárási szolgálatban szerezheti be);

A védő földelő áramkör a 4. szakaszban látható

Fontos. Ha egy védő földelő rendszert két talajrétegbe helyez, akkor adatokra van szükség mindegyik réteg ellenállásáról, pontos adatokra van szükség a felső réteg erősségéről.

• a megfelelő természetes földelési vezetők elérhetőségére vonatkozó információk, amelyek alapján tárgyakat lehet földelni, szintén mérések eredményeként szükségessé teszik ezen tárgyak áramszórási ellenállásának valós mutatóit;
• a kiszámított földzárlati áram pontos mutatói, szabványos módon kiszámítva;
• a megengedett feszültség normák és az EMP szabályainak tervezési jellemzői, a földelés védelmi periódusa, amely akkor szükséges, ha a számításokat az érintési feszültség értékei és a lépésfeszültség értékei alapján végezték el.

Az alapvetően védő földelést és az elektromos létesítmények nullázását kiszámítják a földi rendszerek elemeinek homogén talajba történő beszerelésének esetére. A számítási módszereket azonban kifejlesztették és alkalmazzák a földelő vezetők elrendezésével heterogén földben.

• A homogén környezetben található földelési vezetők kiszámításához figyelembe kell venni a szezonálisan fagyos réteg ellenállásának értékeit a föld fagyosodásának és szárításának időszakában. A pontos értékek elérése érdekében a földi rendszerek számításai bármilyen bonyolultság.
• A kettő vagy több talajrétegbe beépített földelési vezetők kiszámításához az összes réteg ellenállási értékeit figyelembe kell venni. A számítás azon alapul, hogy figyelembe veszi az összes potenciált, amelyet a beépített elektródok indukálnak, és amelyek a földelő kapcsolók csoportjából összetett szerkezet részét képezik..

A számítási módszertől függetlenül az összes séma közös paramétere a szükséges ellenállás, amelyet az ÁFSZ előírásainak megfelelően határoznak meg.

Legfeljebb 1 kV feszültségű villamos berendezések esetében a védett földelő rendszerbe épített földelő elem ellenállásának kiszámítását (IT típus) a következő feltételeknek megfelelően kell elvégezni:

Ebben az egyenlőtlenségben az Rz változó a földelő eszköz ellenállás értéke (ohmban kifejezve), állandó értéke Upr.add. – kontaktfeszültség paraméter (50 V), Iз – a földhiba teljes értéke, A-ban kifejezve.

A szabályozási követelmények szerint az Rz értéke 4 ohm és 10 ohm között változik (az alsó határértékre nem vonatkoznak különleges követelmények, a felső a maximálisan megengedett paraméter), feltéve, hogy a hálózati tápegység, valamint a párhuzamosan csatlakoztatott transzformátorok és generátorok teljesítménye nem haladja meg a 100 kVA-t.

A magasabb feszültségű létesítmények védő földelésének megszervezéséhez a számítások más értékeket használnak:

• 0,5 Ohm olyan hálózatokban, amelyek ténylegesen földelve semlegesek, jellegzetes nagy földárammal;
• legfeljebb 10 Ohm 250 V érintkezőfeszültségnél izolált semleges rendszereknél (ez a feltétel az alacsony áramerősségnél érvényes a földelő tárgyra 1000 V-nál nagyobb feszültségű berendezéseknél).

Jegyzet. A földhurkok minimális ellenállási értékei előnyösek. Minél alacsonyabb az értéke, annál hatékonyabbá válik az áram mozgása a legkevesebb ellenállású tárgyakon.

A földelő rendszer beépítésekor kiszámított áramszórási ellenállás, amely a földelővezetőre van kiszámítva, működés közben növekedhet. Értékét folyamatosan ellenőrizni kell..

Áramkör és telepítés

A többlakásos épületekben megszakítók vannak felszerelve, hogy megvédjék a lakosokat a károsodásoktól;.

Autonóm házakban és nyaralókban a leválasztó automatizálás felszerelésének műszaki képességének hiánya miatt védő földelőkészülékre van szükség, amelyet villanyszerelőkkel lehet kapcsolatba lépni, vagy saját kezűleg készíthet..

Földelési rendszer mély földelés nélkül

Az áramköri elemek, amelyek nem tartalmaznak mély elektródaelektródát, sorba szerelhetők vagy valamilyen geometriai alakban elrendezhetők. A kontúr alakja a hely jellemzőitől függ. Ez a módszer akkor alkalmazható, ha a földvezetékek hossza legfeljebb 3 méter.

• A függőleges földelés behatol. A talajba függőlegesen beépített földelőkapcsolók közötti távolságot a földelő rendszer ezen részeinek hossza alapján kell kiszámítani. Erre az árnyékolás minimalizálásához van szükség, mivel minél közelebb vannak az elemek, annál nagyobb az árnyékoló hatás.

• Az egyes földelővezetők valós ellenállási értékeit lépésről lépésre mérjük. Olyan mennyiségben kell felszerelni, amely biztosítja a minimális ellenállás kialakulását..

Jegyzet. Gyakran eltérő számú földelő elemet használnak az egyenlő földterületek földelésére, mivel a talaj ellenálló képességét befolyásolja a föld.

• Az egyedi földelő kapcsolók csatlakoztatása folyamatban van. A korrózióálló bevonatú földelőkapcsolókat speciális csatlakozókkal kell összekötni. A fekete fémből készült földelő eszközöket kizárólag hegesztéssel lehet összekapcsolni, a varrásokat bitumen mastikával borítják.

Csoportos rendszer mesterséges földeléssel

Ez egy egyszerű védő földelő áramkör, amely független kivitelezés céljából elérhető egyenlő méretű háromszög alakú kontúrral. Ez az elektromos védelmi rendszer egy méterre található az alap vagy a fal alsó szélétől.

• A kiválasztott konfigurációnak megfelelően egy 0,8 méter mély ásatást ástak. A háromszög mindkét oldalának hossza 3 m.
• A háromszög csúcsainál kívánatos három méter mély kutak fúrása. Ha úgy döntöttek, hogy a függőleges földelő vezetékeket kalapáccsal kalapálják, akkor 1,5 m-es kutak elegendőek.

Jegyzet. Sokkal könnyebb kalapácsolni hegyes végű tárgyakban. Húzza meg az anyagot, amelyet kalapálni fog.

A függőleges földeléshez egy 50 mm átmérőjű fémcső, 10 mm-es acélrúd és 50 mm-es sarok alkalmas. Ez három, három méter hosszú szegmenst fog igénybe venni. A vízszintes földelő elem kilenc méter vastagságú, 40 mm vastag acélszalagból készülhet.

• Ezután a felszerelt földhurkot hegesztéssel vezetékre kell összekötni. Kerek rudakból vagy szalag acélból készül. Csatlakozik egy természetes földelővezetékhez..

A beépített áramkör sikeresen elvégzi a védelmi ellenállás kijelölését, ha a földbe fektetett acél vízcsőhöz, a vízkút fém burkolatához, más vasbetonhoz és fémszerkezethez csatlakoztatja. A védőföldelés telepítése után az összes árkot és ásatást homogén talajjal kell feltölteni anélkül, hogy zúzottkő és építőipari hulladék lenne.

Miután elképzelést kapott az úgynevezett védő földelésről, és megismerte az elektromos védelmi rendszer felépítésének módjait, biztonságosan folytathatja az öntelepítést. A telepítés után ne felejtse el megmérni az ellenállás értékét. Ha nincsenek megfelelő eszközök és készségek, fel kell hívni villanyszerelőket.