個人の家での接地、回路計算、およびシステムの設置に関する質問には、住居の安全を確保するための必須の解決策が必要です。接地は、スキームを正しく選択し、すべての規制と要件に準拠している場合にのみ、その機能を完全に実行します。自己組織化には、設計原理と製造規則に関する知識が必要です。
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個人の家で接地する必要がありますか?
家の中で電化製品を使用するときは、ワイヤーの絶縁体が損傷したり、地面にショートしたりするリスクが常にあります。このような場合、人間が危険ゾーンに接触すると感電につながり、悲惨な結末を迎える可能性があります。電流は常に地面に向かって流れ、人体は損傷した電化製品を地面に接続する導体になります。
グラウンディングは何を提供しますか？本質的に、それは電流の最短経路を提供するシステムです。物理法則に従って、電気抵抗が最も低い導体を選択し、回路にはこの特性があります。ほとんどすべての電流がアース電極に送られるため、人体を通過するのはごく一部であり、害を及ぼすことはありません。このようにして、接地ループは電気的な安全性を確保します。規制文書（GOST、SNIP、PUE）は、40 Vを超える電圧とAC - 100 Vを超えるACネットワークで、個人の住宅用建物にそれを装備する必要があることを示しています。
接地システムは、安全性を提供するだけでなく、アプライアンスの信頼性と耐久性を向上させます。それは、設備の安定した動作、ネットワーク内の過電圧およびさまざまな干渉に対する保護を提供し、電磁放射の外部ソースの影響を軽減します。
接地を避雷針 (避雷針) と混同しないでください。動作原理は似ていますが、異なるタスクを実行します。避雷針の機能は、家屋に落雷したときに雷放電を地面に導くことです。この場合、強力な電荷が発生しますが、ワイヤやケーブルを溶かすだけで内部ネットワークに入ってはいけません。そのため、避雷針ラインは屋根のレシーバーから外側のループに伸びており、接地された内部ラインと一致してはなりません。避雷針と接地には共通の地下ループがありますが (セクションに予備がある場合)、配線は分離する必要があります。
接地の図：何をするのが良いですか
民家の接地システムは、そこへの主電源の種類によって異なります。ほとんどの場合、TN-Cの原則に従って実行されます。このようなネットワークは、220 V の 2 芯ケーブルまたは 2 線架空送電線と、380 V の 4 芯ケーブルまたは 4 線送電線によって提供されます。 (PEN) 家まで走って。完全な最新のネットワークでは、PEN 導体は別々のワイヤ - 動作または中性 (N) および保護 (PE) 導体に分割され、供給はそれぞれ 3 線または 5 線ラインによって行われます。上記のオプションを考えると、接地方式には 2 つの種類があります。
TN-C-Sシステム
PEN フィーダーを並列導体に分割します。この目的のために、PEN 導体は入力キュービクルで 3 つのバスバーに分割されます: N (ニュートラル)、PE (接地)、および 4 つの接続用のスプリッタ バスバー。さらに、N 導体と PE 導体は互いに接触できません。 PE バスはキャビネット エンクロージャに接続され、N 導体は絶縁体に取り付けられています。アース回路はスプリッタバスに接続されています。 N 導体と接地スイッチの間には、少なくとも 10 平方 mm (銅) のジャンパー セクションが取り付けられています。さらなる配線では、「ニュートラル」と「グランド」は交差しません。
情報！ このシステムは、漏電装置と漏電遮断器が設置されている場合にのみ有効であることに注意することが重要です。
CTシステム
この回路では、中性線と接地線が適切なネットワークで既に分離されているため、導体を分割する必要はありません。正しい接続はキャビネット内で簡単に行えます。接地回路は PE ワイヤ (導体) に接続されます。
どちらの接地システムが優れているかという質問には、明確な答えがありません。 TT スキームは取り付けが簡単で、追加の保護装置を必要としません。ただし、大多数のネットワークは TN-C 原則に従って動作するため、TN-C-S 回線の使用が強制されます。さらに、家庭で 2 線式の設備を使用することも珍しくありません。 TN アース接続を使用すると、このような設備のハウジングは、絶縁が失敗したときに通電されます。この場合、TN-C-S 接地の方がはるかに信頼性が高くなります。
接地ループとは: 定義と構造
アースループは、電気抵抗の低い導電性材料で作られた特別な構造であり、地面への電流の瞬間的な放電を提供します。相互接続された 2 つの部分 - 屋内と屋外のシステムで構成されています。それらの信頼できる接続は、入ってくる電気パネルで行われます。
外部サブシステムのデバイスは、電気信号がエリア全体に分布して地面に確実に移行するようにする必要があります。それは地面に埋められ、プレートによってループで互いに接続されたいくつかの電極に基づいています。プレートから、十分な断面のバスバーが電気パネルに導入され、そこで内部サブシステムに接続されます。各電極は、特定の深さまで埋め込まれた (打ち込まれた) 金属ピンです。
内部サブシステムは、家全体の接地回路の配線です。シールドからの導体は、ソケット、強力な電気機器の本体、金属製のトランク（パイプ）に取り出されます。個々の導体は、外側ループのバス バーに接続する共通バスに結合されます。
接地ループの動作原理は非常に単純です。電力グリッド導体の絶縁が損傷したり、外部ソースから誘導されたりすると、金属要素 (設備の本体、パイプライン、付属品など) に蓄積された電荷が、電気抵抗の低い内部サブシステムのワイヤを通って流れます。外部サブシステムの回路。地面に埋め込まれた電極を通して、地面に「流れ込み」ます。また、地面には巨大な容量があり、そのような漏電を自由に「吸収」できます。
グランドループの種類
電流を地面にすばやく「排出」するために、屋外サブシステムは電流を特定の順序で配置された複数の電極に再分配して、消散面積を増やします。回路接続には 2 つの基本的なタイプがあります。
三角形 - 閉ループ
このケースには、二等辺三角形のストリップに接続された 3 つのピンが含まれます。電極間の距離は、次の原則に従って選択されます。最小距離は電極の地下部分の長さ (深さ)、最大 - 2 深さです。たとえば、2.5 m の標準埋葬の場合、三角形の一辺は 2.5 ～ 5 m の間で選択されます。
線形 。
このバージョンは、線状または半円状に配置された複数の電極で構成されています。開ループは、プロットの領域が閉じた幾何学的図形を形成できない場合に使用されます。ピン間の距離は、深さの 1 ～ 1.5 倍の範囲で選択されます。この方法の欠点は、電極の数が増えることです。
上記のタイプは、民家の接地の配置に最もよく使用されます。原則として、閉じたループは長方形、多角形、または円の形で形成できますが、より多くのピンが必要になります。クローズドシステムの主な利点は、電極間の結合が壊れても完全に機能し続けることです。
重要！ ライン回路はデイジー チェーンの原理に従って動作し、ジャンパーが損傷すると、ジャンパーの特定のセクションが使用できなくなります。
グラウンド ループのルールと要件
グラウンド ループが効果的に機能するためには、特定の規則に準拠する必要があります。
- 外側の輪郭は、家屋から 1 m 以上 10 m 以下の場所に配置する必要があります。最適な距離は、基礎から 2 ～ 4 m です。
- 電極の深さは 2 ～ 3 m の範囲で選択されます。接続ストリップ用に長さ 20 ～ 25 cm のピンの一部を表面に残します。
- 入力基板から回路までは16mm角以上のタイヤ断面が敷かれています。
- 電極同士の結合は、溶接によってのみ提供されます。シールドでは、接続はボルトで行うことができます。
- システム全体の抵抗は、380 V で 4 オーム、220 V で 8 オームを超えてはなりません。
外部接地回路は地面に配置されているため、設計要件が高くなります。土壌の膨張により電極が押し出されるため、地面の霜レベルより下に配置する必要があります。動作中、腐食によって金属が破壊されたり、電気抵抗が過度に増加したりしてはなりません。ロッドの強度は、硬い土壌に打ち込むことができるようにする必要があります。
個人の家の接地の計算：式と例
個人の家の接地の計算は、電極の電流の流れに対する抵抗を計算するための式に基づいています。以下に例を示します。
接地抵抗。
ロッドが 1 つの場合、次の式が適用されます。
ここで、ρ eq は単一の土壌の等価抵抗率です (特定の土壌について表 1 から選択)。
- L - 電極の長さ (m);
- d - 電極の直径 (m);
- T - 電極の中央から地面までの距離 (m)。
表1
| 土 | ρ eq、オーム-m |
|---|---|
| 泥炭 | 20 |
| 土（チェルノゼムなど） | 50 |
| 粘土 | 60 |
| 砂粘土 | 150 |
| 5 m までの地下水の砂 | 500 |
| 地下水深5m以上の砂地 | 1000 |
接地電極の寸法と距離
回路内の電極の数は、次の式を使用して計算できます。
Rn - 回路の最大許容総抵抗 (127-220 V ネットワークの場合 - 60 オーム、380 V の場合 - 15 オーム)、Ψ - 気候係数 (表 2 から決定)。
表 2
| 電極タイプ | 気候帯 | |||
|---|---|---|---|---|
| 私 | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | |
| 縦棒 | 1.8 ÷ 2 | 1.5 ÷ 1.8 | 1.4 ÷ 1.6 | 1.2 ÷ 1.4 |
| 水平バー | 4.5 ÷ 7 | 3.5 ÷ 4.5 | 2 ÷ 2.5 | 1.5 |
電極のサイズは、実際の条件と推奨事項に基づいて選択されます。
- チューブ - 最小肉厚 3 mm、直径 - 材料の入手可能性による。
- スチールロッド - 直径14mm以上;
- 角度 - 壁の厚さ 4 mm、サイズ - 材料の入手可能性による。
- 電極結束ストリップ - 幅 - 10 mm 以上、厚さ - 3 mm 以上。
埋没の深さ（電極の長さ）は、条件から選択されます-少なくとも霜レベルから15〜20 cm下。最小の長さは 1.5 m です。ピンのピッチは電極の長さの 1 ～ 2 倍で、最小距離は 2 m です。
スキームの開発
個人の家の接地の配置に関する作業は、接地回路図の作成から始まります。最も人気のあるのは、三角形の形をした閉じたシステムです。 3 つの電極が頂点を構成し、残りのロッドは頂点の間の側面に掘られています。家の近くにそのような回路を構築できない場合、電極は一列に、半円または「波」状に設置されます。三角形の配置の有効性ははるかに高いことに注意してください。
グランドループの材料
接地ループは、機械的強度が高く、電気抵抗が低く、信頼性の高い接続が可能でなければなりません。さらに、材料の選択における重要な役割はそのコストです。
ピンのパラメータと材質
電極またはピンは、通常、スチールプロファイルで作られています。この素材は棒を打ち込むだけで埋まるのが魅力です。同時に、十分な断面積で電気抵抗も十分に満足できます。ピンは、次のような材料で作成できます。
- ロッド。最も一般的なオプション - 直径16〜18 mmのロッド。鉄筋の使用はお勧めできません。鉄筋は分割されるため、比抵抗が増加するためです。また、波打った表面は、ロッド部分の不合理な使用につながります。
- 角度。最も一般的に使用されるサイズは 50x50 mm で、壁の厚さは 4 ～ 5 mm です。ハンマーで叩きやすいように下部を削ってあります。
- 直径50mm以上、肉厚4～5mmのパイプ。硬い土壌や干ばつが頻繁に発生する地域では、肉厚のパイプをお勧めします。そのようなピンの底に穴が開けられます。土が乾くと塩水がパイプに注がれ、土の放散能力が高まります。
何から金属結合を作るか
地面に打ち込まれた電極は、金属ボンドで互いに接続されています。次の材料で作成できます。
- 断面積が 10 mm 以上の銅バスバーまたはワイヤ2.
- 断面が 16 mm 以上のアルミニウム ストリップまたはワイヤ2.
- 最小断面が 48 mm2 の鋼帯。
最も一般的に使用される鋼帯サイズ (25-30)x5 mm。その主な利点は、電極との信頼性の高い溶接の可能性です。非鉄金属の導体が接続として使用される場合、ボルトはピンに溶接され、その上にタイヤが固定されます。
自分でグランドループを設置する方法
アースの設置は自分の手で行うことができます。すべての手順を以下に説明します。
場所を選ぶ
それは家の近くのサイトの一部で、緊急の必要性やペットなしでは人が立ち入らない場所にする必要があります。等高線は、建物の基礎から 1 m 以上離れた場所にあります。このエリアを低いフェンスで囲うとよいでしょう。すべての電極ポイントは地面にマークされています。通常、正二等辺三角形が作られます。
土工
マーキング全体に沿って、深さ0.5〜0.6 mの溝が掘られています。回路を入力電気キャビネットに接続するバスバーを敷設する過程で、同様の溝が掘られます。
構造を組み立てる
まず、スキームに従って、ピンを所定の深さ (通常は 2 ～ 2.5 m) まで打ちます。金属製のタイがピンの上部に溶接されています。 1つのストリップが最も外側の電極（三角形の頂点）に溶接され、トレンチに置かれ、家に行きます。
家に入る
回路からのバスバーは、入口の電気パネルに導入されています。ボルトで接続するために、端に穴が開けられています。ここで、ケーブルの対応する導線を接続します。 TN-C-S システムでは、バスバーはスプリッタ バスバーに接続されています。
チェックと検査
制御は、回路全体の電気抵抗を測定することによって実行されます。基準値を超えてはならない
多くの場合、単純なテスト方法が使用されます。 100〜150 Wの白熱灯が取り付けられています-一方の端は位相に、もう一方の端は地面に接続されています。その澄んだ輝きは、質の高いインスタレーションを示しています。かすかに燃える場合は、ジョイントの品質を確認する必要があります。ランプが光らない場合は、組み立てが正しく行われていません。
個人宅向けのプレハブ接地キット
自己組織化により、接地システムのコストを大幅に削減できます。ただし、既製のキットを使用すると、作業を加速し、回路の信頼性を高めることができます。そのようなモデルを割り当てることが可能です:
- ザンズ - ステンレス鋼の 1 つまたは複数の電極を備えた回路。許可された埋葬 - 最大 10 m。価格はピンの長さによって異なります。 5メートルの電極を備えたセットの平均価格 - 23500ルーブル。
- ガルマー - 長さ 30 m までの電極があります。平均価格は41,000ルーブルです。
- エルマスト.このシステムはロシア製で、ロシアの動作条件に適合しています。価格 - 8000ルーブルから。
重要！ ロシア市場には多くのモデルがあり、最良の選択をすることができます。電極を叩く深さは 5 ～ 40 m です。価格帯 - 6000-28000 ルーブル。
220 Vおよび380 Vの接地方式の特徴
220 V および 380 V へのネットワークのエントリでの接地方式には、特定の違いがあります。このようなシステムの外部回路はまったく同じです。違いは、配線と家への入り口にあります。 220 V ネットワークの場合、2 線式ラインが導入されます。一方のコアは「ニュートラル」と「アース」に分割され、もう一方は絶縁体に取り付けられています。
380 V ネットワークの場合、多くの場合、4 線式ラインが適しています。 1本の導体は前の場合と同じ方法で分割され、他の3本の導体は絶縁体に取り付けられ、互いに絶縁されています。相導体と「中性」は、RCD と残留電流遮断器を通過します。
よくあるインストールの間違い
専門家は、独立したインストール中に次の間違いが最も頻繁に発生すると指摘しています。
- 塗装により電極を腐食から保護しようとしています。この方法は、地面へのオーバーフローを防ぐため、認められません。
- スチールメタルボンディングをボルトでピンに接続します。腐食は、要素間の接触をかなり早く壊します。
- 家から回路までの距離が長すぎるため、システムの抵抗が大幅に増加します。
- 電極のプロファイルが薄すぎる。短期間の腐食により、金属抵抗が劇的に増加します。
- 銅とアルミニウムの導体の接触。この場合、接点腐食により接続が劣化します。
設計の欠陥が検出された場合は、すぐに修正する必要があります。電気抵抗が過度に増加したり、回路の連続性が乱れたりすると、接地操作が中断されます。回路は安全を保証できません。
個人の家にはグランドループが不可欠です。この設計により、乗員の電気的安全性が確保され、悲惨な事故がなくなります。ただし、接地の有効性は、正しい計算、スキームの選択、および設置の実施に依存することを覚えておく必要があります。自分の能力に疑問がある場合は、既製のキットを使用することをお勧めします。
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