A földelés egy családi házban, az áramköri számítások és a rendszer telepítése alapvető fontosságú az otthoni biztonság szempontjából. A földelés csak akkor tölti be teljes funkcióját, ha az áramkörök helyesen vannak kiválasztva, és minden előírást és követelményt betartanak. A házilag történő beszereléshez a tervezési elvek és a gyártási szabályok ismerete szükséges.
Tartalomjegyzék
- 1 Szükség van-e a magánlakás földelésére
- 2 Földelési rendszerek: melyik a legjobb
- 3 Mi a földhurok: meghatározás és konfiguráció
- 4 A földhurok típusai
- 5 A földhurokra vonatkozó szabályok és követelmények
- 6 A földelés kiszámítása egy magánlakás esetében: képletek és példák
- 7 Diagram rajzolása
- 8 Földhurok anyagai
- 9 Hogyan készítsünk saját magunknak földelő hurkot
- 10 Előre gyártott földelőkészletek magánházak számára
- 11 A 220 V-os és 380 V-os földelési rendszerek jellemzői
- 12 Gyakori telepítési hibák
Kell-e földelni egy magánlakást?
A házban bármilyen elektromos készülék használatakor mindig fennáll a vezeték szigetelésének sérülése vagy rövidzárlatának veszélye. Ilyen esetben a veszélyes zónával való bármilyen emberi érintkezés áramütést eredményez, ami tragikusan végződhet. Az áram mindig a föld felé tart, és az emberi test lesz az a vezető, amely a sérült készüléket a földdel összeköti.
Mit nyújt a földelés? Lényegében ez egy olyan rendszer, amely a legrövidebb utat biztosítja az elektromos áram számára. A fizika törvénye szerint azt a vezetőt választja, amelynek a legkisebb az elektromos ellenállása, és az áramkör rendelkezik ezzel a tulajdonsággal. Az áram szinte teljes egészében a földelektródához vezet, ezért csak egy töredéke halad át az emberi testen, és nem okozhat kárt. Ily módon a földelő áramkör biztosítja az elektromos biztonságot. A szabályozási dokumentumok (GOST, SNiP, PUE) előírják, hogy minden magán-, lakóépületet fel kell szerelni vele 40 V feletti váltakozó áramú hálózatra és 100 V feletti váltakozó áramú hálózatra.
A biztonság biztosítása mellett a földelési rendszer növeli a készülékek megbízhatóságát és tartósságát. Biztosítja a berendezések stabil működését, véd a túlfeszültségek és a különböző hálózati zavarok ellen, és csökkenti a külső elektromágneses sugárzási források hatását.
A földelés nem tévesztendő össze a villámhárítókkal (villámhárítókkal). Bár az elvük hasonló, funkciójuk eltérő. A villámhárítók úgy működnek, hogy a villámcsapás a földbe tereli a villámot, amikor az a házba csapódik. Ez erős elektromos töltést hoz létre, amely nem kerülhet be a belső hálózatba, mert egyszerűen megolvaszthatja a vezetéket vagy a kábelt. Ezért a villámhárító vezeték a tetőn lévő vevőkészülékektől külső áramkörön fut, és nem fedheti át a földelővezetéket, a belső vezetéket. A villámhárító és a földelővezeték közös földalatti áramkörrel rendelkezhet (ha van tartalék a keresztmetszetben), de a vezetékeket el kell különíteni.
Földelési rendszerek: Melyik a legjobb?
A családi házak földelési rendszere a ház hálózati ellátásának típusától függ. A legtöbb esetben ez egy TN-C rendszer. Az ilyen rendszert kétvezetékes kábel vagy kétvezetékes légvezeték biztosítja 220 V feszültségen, illetve négyvezetékes kábel vagy négyvezetékes vezeték 380 V feszültségen. Más szóval, egy fázis (L) és egy kombinált védőföldelő vezeték (PEN) csatlakozik a házhoz. A teljes, modern hálózatokban a PEN-vezető külön vezetőkre - a munkavezetőre vagy nullavezetőre (N) és a védővezetőre (PE) - van osztva, és a táplálás három-, illetve ötvezetékes vezetékkel történik. A fenti lehetőségeket figyelembe véve a földelési rendszer 2 fajta lehet.
TN-C-S rendszer
Biztosítja a PEN-csatlakozó párhuzamos vezetőkre történő szétválasztását. Ebből a célból a PEN-vezetőt a bejövő szekrényben 3 gyűjtősínre osztják: N ("semleges"), PE ("föld") és egy elosztó gyűjtősín 4 csatlakozáshoz. Továbbá az N és PE vezetők nem érintkezhetnek egymással. A PE gyűjtősín a szekrénytesthez van csatlakoztatva, az N-vezető pedig szigetelőre van szerelve. A földelő áramkör a gyűjtősín-elosztóhoz van vezetve. Az N-vezető és a földelő rúd között legalább 10 mm² keresztkapcsolatot (réz keresztmetszet) kell elhelyezni. A semleges és a föld nem keresztezi egymást a későbbi vezetékezésben.
Információ! Fontos megjegyezni, hogy ez a rendszer csak hibásáramú készülékkel (RCD) és hibásáramú készülékkel (RCB) működik.
CT rendszer
Ebben a rendszerben nincs szükség a vezetékek szétválasztására, mivel a semleges és a földelő vezetékeket már egy megfelelő hálózatban szétválasztották. A megfelelő csatlakoztatás egyszerűen a burkolatban történik. A földelő áramkör a PE-vezetőhöz (mag) csatlakozik.
Arra a kérdésre, hogy melyik földelési rendszer a jobb, nincs egyértelmű válasz. A TT rendszer egyszerűbben telepíthető, és nem igényel további védőberendezéseket. A hálózatok túlnyomó többsége azonban a TN-C elv szerint működik, ami a TN-C-S séma használatát kényszeríti ki. Ezenkívül nem ritka, hogy az otthonokban kétvezetékes telepítéseket találunk. TN földeléssel az ilyen készülékek burkolata feszültség alatt áll, ha a szigetelés meghibásodik. A TN-C-S földelés így sokkal megbízhatóbb.
Mi a földelő hurok: meghatározás és felépítés
A földelő hurok egy speciális, alacsony ellenállású, elektromosan vezető anyagokból készült szerkezet, amely lehetővé teszi az elektromos áram azonnali elvezetését a talajba. 2 egymással összekapcsolt részből áll - egy beltéri és egy kültéri rendszerből. Megbízható csatlakozásuk a bejövő elektromos panelben történik.
A kültéri alrendszert úgy kell megtervezni, hogy az elektromos jel a talajba kerüljön, és eloszlassa azt egy adott területen. Alapja több, a földbe ásott és lemezek segítségével összekötött elektróda. A lemezekről egy megfelelő keresztmetszetű gyűjtősín vezet az elektromos panelbe, ahol a belső alrendszerhez csatlakozik. Minden egyes elektróda egy bizonyos mélységig betemetett (bevert) fémtüske.
A belső alrendszer a földelő áramkör vezetéke az egész házban. A kapcsolótáblából a vezetékek a konnektorokhoz, a nagy teljesítményű elektromos készülékek házaihoz és a fémhálózathoz (csövekhez) ágaznak el. Az egyes vezetékek egy közös gyűjtősínbe vannak összevonva, amely a külső áramkör gyűjtősínjéhez van csatlakoztatva.
A földelő hurok elve nagyon egyszerű. A hálózati vezetékek szigetelésének sérülésekor vagy külső forrásból indukált sérülésekor a fémelemekben (üzemi burkolatok, csővezetékek, szerelvények stb.) felgyülemlett elektromos töltés a belső alrendszer alacsony elektromos ellenállású vezetékein keresztül a külső alrendszer áramkörébe áramlik. A földbe ásott elektródákon keresztül "áramlik" a talajba. A föld viszont hatalmas kapacitással rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy szabadon "elnyelje" az ilyen áramszivárgásokat.
A földelő áramkörök típusai
Annak érdekében, hogy az áram gyorsan "elsüllyedjen" a talajba, a kültéri alrendszer több, meghatározott sorrendben elhelyezett elektróda között osztja el az áramot, hogy növelje a disszipációs területet. Az áramköri csatlakozásnak 2 fő típusa van.
Háromszög - zárt hurok
Ebben az esetben 3 csapot kell összekötni csíkokban egy egyenlő szárú háromszögben. Az elektródák közötti távolságot a következő elv szerint kell megválasztani: a legkisebb távolság az elektróda föld alatti részének hossza (mélység), a legnagyobb távolság 2 mélység. Például 2,5 m-es szabványos temetési mélység esetén a háromszög oldalát 2,5-5 m között kell megválasztani.
Lineáris
Ez a változat több, vonalban vagy félkörben elhelyezett elektródából áll. Nyitott áramkört akkor használnak, ha a telek területe nem teszi lehetővé zárt geometriai alakzat kialakítását. A csapok közötti távolság a mélység 1-1,5-szerese. Ennek a módszernek a hátránya az elektródák megnövekedett száma.
Ezeket a típusokat leggyakrabban magánházak földelésére használják. Elvileg egy zárt áramkör kialakítható téglalap, sokszög vagy kör alakban is, de ehhez nagyobb számú csapra lesz szükség. A zárt rendszerek fő előnye, hogy akkor is teljes mértékben működnek, ha az elektródák közötti köteg megszakad.
Fontos! A vonaláramkör a láncos elv szerint működik, és az átkötő sérülése miatt egy bizonyos szakasz kiesik a forgalomból.
A földelési hurokra vonatkozó szabályok és követelmények
Ahhoz, hogy a földelő hurok hatékonyan működjön, bizonyos szabályoknak meg kell felelnie:
- A külső kontúrnak legalább 1 m-re, de legfeljebb 10 m-re kell lennie a háztól. Az optimális távolság az alapozástól 2-4 méter.
- Az elektródák mélységét 2-3 m-en belül kell megválasztani. Egy 20-25 cm hosszú szegecsdarabot hagyunk a felületen a szalagcsatlakozáshoz.
- A bemeneti paneltől az áramkörig egy legalább 16 mm² keresztmetszetű gyűjtősínt kell lefektetni.
- Az elektródák csak hegesztéssel kapcsolódnak egymáshoz. A panelben a csatlakozást csavarokkal lehet elvégezni.
- A rendszer teljes ellenállása nem haladhatja meg a 4 Ω-t 380 V és a 8 Ω-t 220 V esetén.
A külső földelő áramkör a talajban helyezkedik el, ami magas követelményeket támaszt a kialakításával szemben. A talaj fagyszintje alatt kell elhelyezni, mivel a talaj duzzadása kiszorítja az elektródákat. Működés közben a korrózió nem szabad, hogy tönkretegye a fémet és túlzottan megnövelje az elektromos ellenállását. A rudak szilárdságának lehetővé kell tennie, hogy kemény talajba lehessen őket behajtani.
Földelési számítások egy magánház számára: képletek és példák
A magánlakások földelési számításai az elektródák áramáramlási ellenállásának kiszámítására szolgáló képleteken alapulnak. Példák az alábbiakban láthatók.
Földelési ellenállás
Egyetlen rúdra a képlet érvényes:
ahol ρ eq az egyes talajok egyenértékű fajlagos ellenállása (az 1. táblázatból az adott talajra vonatkozóan kiválasztva);
- L - az elektróda hossza (m);
- d - az elektróda átmérője (m);
- T - az elektróda középpontjától a talajfelszínig mért távolság (m).
1. táblázat
| Talaj | ρ eq, Ohm-m |
|---|---|
| Tőzeg | 20 |
| Talaj (csernozjom stb.) | 50 |
| Clay | 60 |
| Homokos agyag | 150 |
| Homok, talajvízzel 5 m-ig | 500 |
| 5 m-nél mélyebb talajvízzel rendelkező homok | 1000 |
A földelőelektródák méretei és távolságai
A hurokban lévő elektródák száma a következő képlet segítségével számítható ki
Rn az áramkör maximálisan megengedett teljes ellenállása (127-220 V-os hálózat esetén 60 Ohm, 380 V-os hálózat esetén 15 Ohm), Ψ az éghajlati együttható (a 2. táblázatból meghatározva).
2. táblázat
| Elektróda típusa | Éghajlati zóna | |||
|---|---|---|---|---|
| I | II | III | IV | |
| Függőleges sáv | 1.8 ÷ 2 | 1.5 ÷ 1.8 | 1.4 ÷ 1.6 | 1.2 ÷ 1.4 |
| Vízszintes sáv | 4.5 ÷ 7 | 3.5 ÷ 4.5 | 2 ÷ 2.5 | 1.5 |
Az elektródaméretek kiválasztása a tényleges körülmények és az ajánlások alapján történik:
- cső - minimális falvastagság 3 mm, átmérő a rendelkezésre álló anyagtól függően;
- acélrúd - minimális átmérő 14 mm
- szög - falvastagság 4 mm, méret - a rendelkezésre álló anyagtól függően;
- Elektródakötő szalag - szélesség - legalább 10 mm, vastagság - több mint 3 mm.
A betemetés mélységét (az elektródák hosszát) azzal a feltétellel választják meg, hogy legalább 15-20 cm-rel a fagyszint alatt legyen. A minimális hossz 1,5 m. A csapok távolsága 1-2 elektródahossz, a minimális távolság pedig 2 méter.
Diagram rajzolása
A földelési munkálatok egy családi házban a földelési kapcsolási rajz megszervezésével kezdődnek. A legnépszerűbb a zárt háromszög alakú rendszer. Három elektróda alkotja a csúcspontjait, a többi rúd pedig a csúcspontok közötti oldalakon van beásva. Ha a ház közelében lévő terület nem teszi lehetővé egy ilyen áramkör kialakítását, az elektródákat egy vonalban, félkörben vagy "hullámban" telepítik. Meg kell jegyezni, hogy a háromszög alakú elrendezés hatékonysága sokkal nagyobb.
Földelő hurok anyagai
A földelő áramkörnek nagy mechanikai szilárdsággal, alacsony elektromos ellenállással és a megbízható csatlakozás lehetőségével kell rendelkeznie. Ezenkívül a költség is fontos tényező az anyag kiválasztásakor.
A csapok paraméterei és anyagai
Az elektródák vagy földelőcsapok általában acélprofilokból készülnek. Az anyag azért vonzó, mert egyszerűen kalapálással a talajba üthető. Elektromos ellenállása megfelelő keresztmetszet mellett meglehetősen kielégítő. A csapok a következő anyagokból készülhetnek:
- Rod. A leggyakoribb választás a 16-18 mm átmérőjű rúd. A betonacél nem ajánlott, mivel az a molyhosodásnak van kitéve, ami a fajlagos ellenállás növekedéséhez vezet. A hullámos felület a rúd keresztmetszetének nem hatékony kihasználását is eredményezi.
- Szög. A leggyakoribb méret az 50x50 mm-es sarok, 4-5 mm-es falvastagsággal. Az alsó rész ki van élezve, hogy megkönnyítse a kalapálást.
- 50 mm-nél nagyobb átmérőjű, 4-5 mm falvastagságú csövek. A vastag falú csövek kemény talajok és gyakori aszályos régiók esetében ajánlottak. Az ilyen oszlop aljára lyukakat fúrnak. Amikor a talaj kiszárad, sós vizet öntünk a csőbe, hogy növeljük a talaj szórási képességét.
Miből készítsünk fémkötést
A földbe vezetett elektródákat fémkötés köti össze egymással. A következő anyagokból készülhet:
- legalább 10 mm keresztmetszetű rézszalag vagy huzal2.
- Legalább 16 mm keresztmetszetű alumínium szalag vagy huzal2.
- Legalább 48 mm² keresztmetszetű acélszalag.
A (25-30)x5 mm méretű acélszalag a leggyakoribb. Fő előnye, hogy megbízhatóan hegeszthető elektródákhoz. Ha kötésként színesfém vezetőt használnak, a csapokhoz csavarokat hegesztenek, amelyekre a gyűjtősíneket rögzítik.
Hogyan készítsünk saját magunknak földelő kapcsolót
A földelés telepítése saját maga is elvégezhető. Az összes lépést az alábbiakban ismertetjük.
Helyszín kiválasztása
A házhoz közeli ingatlan olyan részén kell lennie, amelyet nem látogatnak feleslegesen emberek vagy háziállatok. A kontúr nem lehet 1 méternél közelebb az épület alapjától. Ezt a területet lehetőleg alacsony sövénnyel kell elkeríteni. Az összes elektródapontot a földön jelölik. Általában egy szabályos, egyenlő szárú háromszöget képeznek.
Földmunkák
Minden jelölés mentén 0,5-0,6 m mély árkot ásnak. Hasonló árkot ásnak a gyűjtősín lefektetése során, amely az áramkört a tápegység szekrényéhez köti.
A szerkezet összeszerelése
Kezdje a csapok behajtását az előre beállított mélységig (általában 2-2,5 m), ahogy az ábrán látható. A csapok tetejére egy fémbetétet hegesztenek. Az egyik szalagot a legkülső elektródához (a háromszög csúcsához) hegesztik, és a házhoz vezető árokba fektetik.
Belépés a házba
Az áramkörből származó gyűjtősínt a bejárati elektromos panelbe helyezik. A végén egy lyukat fúrnak a csavaros csatlakozáshoz. Itt csatlakoztassa a kábel megfelelő vezetőjét. A TN-C-S rendszerben a gyűjtősín egy gyűjtősín-elosztóhoz van csatlakoztatva.
Ellenőrzés és felügyelet
Az ellenőrzés a teljes áramkör elektromos ellenállásának mérésével történik. Nem haladhatja meg a szabványos értékeket
Gyakran használnak egyszerű vizsgálati módszert. Egy 100-150 W-os izzólámpát csatlakoztatunk - egyik végét a fázisra, a másikat a földre. A tiszta fény jó telepítést jelez. Ha halványan világít, ellenőrizze az illesztések minőségét. Ha a lámpa nem világít, az összeszerelést nem megfelelően végezték el.
Előre gyártott földelőkészletek magánházak számára
A házilag végzett telepítés jelentősen csökkentheti a földelőrendszer költségeit. A kész készletekkel azonban felgyorsíthatja a munkát és növelheti az áramkör megbízhatóságát. Kiemelheti az ilyen modelleket:
- ZandZ - Egy vagy több rozsdamentes acél elektróda. A megengedett temetési mélység legfeljebb 10 m. Az ár a csapok hosszától függ. Az ötméteres elektródákat tartalmazó készlet átlagos ára 23500 rubel.
- Galmar - akár 30 m hosszúságú elektródákkal rendelkezik. Az átlagár 41 000 rubel.
- Elmast. Ezt a rendszert Oroszországban gyártják, és az orosz üzemeltetési feltételekhez igazítják. Ár - 8000 rubeltől.
Fontos! Az orosz piacon számos modell létezik, ami lehetővé teszi, hogy a legjobb választást hozza meg. Elektródáik vezetési mélysége 5 és 40 m között mozog. Az árkategória 6000-28000 rubel.
A 220 V-os és 380 V-os földelési rendszerek jellemzői
A 220 és 380 V-os hálózatok bevezetésére vonatkozó földelési rendszerek bizonyos különbségeket mutatnak. Az ilyen rendszerek külső áramköre pontosan ugyanaz. A különbség a kábelvezetésben és a házba való bejutásban rejlik. 220 V-os hálózat esetén kétvezetékes vezeték kerül bevezetésre. Az egyik vezetőt semlegesre és földre osztják, a másikat pedig szigetelőre szerelik.
380 V-os hálózat esetén általában négyvezetékes vezeték alkalmas. Az egyik vezetőt az előző esethez hasonlóan felosztják, a másik 3 vezetőt pedig szigetelőre szerelik és szigetelik egymástól. A fázisvezetők és a nullavezető egy RCD-n és egy hibásáramú eszközön keresztül vezethetők.
Gyakori telepítési hibák
A szakértők szerint a következő hibákat gyakran elkövetik az engedély nélküli telepítések során:
- Az elektródák korrózió elleni védelmének megkísérlése festéssel. Ez a módszer megengedhetetlen, mivel megakadályozza a talajba való kiömlést.
- Az acél fémkötés csatlakoztatása a csapokhoz csavarokkal. A korrózió gyorsan megszakítja a kapcsolatot az elemek között.
- A hurok túlzott távolsága a háztól, ami nagymértékben növeli a rendszer ellenállását.
- Az elektródák túl vékony profiljának használata. Rövid idő elteltével a korrózió a fém ellenállásának erőteljes növekedését okozza.
- Réz- és alumíniumvezetők érintkezése. Ebben az esetben a kapcsolat az érintkezési korrózió miatt romlik.
Ha a tervezésben hibákat észlelnek, azokat azonnal orvosolni kell. Az elektromos ellenállás túlzott megnövekedése vagy az áramkör folytonosságának megzavarása megzavarja a földelést. Egy áramkör nem garantálhatja a biztonságot.
A földelő áramkör elengedhetetlen egy magánlakás esetében. Ez a konstrukció biztosítja a lakók elektromos biztonságát és megelőzi a tragikus baleseteket. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a földelés hatékonysága a helyes számítástól, az áramkörök kiválasztásától és a telepítés kivitelezésétől függ. Ha bármilyen kétség merül fel a saját képességeivel kapcsolatban, jobb, ha kész kész készletet használ.
Kapcsolódó cikkek:
