Kā izveidot zemes cilpu privātmājā - ķēdes aprēķins un uzstādīšana

Zemējums savrupmājā, ķēžu aprēķini un sistēmas uzstādīšana ir būtiski mājas drošībai. Zemējums pilnībā pildīs savu funkciju tikai tad, ja shēmas būs pareizi izvēlētas un tiks ievēroti visi noteikumi un prasības. Lai veiktu uzstādīšanu pašu spēkiem, ir nepieciešamas zināšanas par konstrukcijas principiem un ražošanas noteikumiem.

Vai privātmājā ir nepieciešams zemējums?

Lietojot jebkuru elektroierīci mājoklī, vienmēr pastāv risks, ka vadu izolācija var tikt bojāta vai notikt īssavienojums. Šādā gadījumā jebkura cilvēka saskare ar bīstamo zonu izraisa elektriskās strāvas triecienu, kas var beigties traģiski. Strāva vienmēr tiecas uz zemi, un cilvēka ķermenis kļūst par vadītāju, kas savieno bojāto ierīci ar zemi.

Ko nodrošina zemējums? Būtībā tā ir sistēma, kas nodrošina īsāko elektriskās strāvas ceļu. Saskaņā ar fizikas likumu tas izvēlas vadītāju ar viszemāko elektrisko pretestību, un ķēdei piemīt šī īpašība. Gandrīz visa strāva tiek novadīta uz zemējuma elektrodu, tāpēc tikai neliela tās daļa iziet cauri cilvēka ķermenim un nevar nodarīt nekādu kaitējumu. Šādā veidā zemējuma ķēde nodrošina elektrisko drošību. Normatīvajos dokumentos (GOST, SNiP, PUE) noteikts, ka ar to jāaprīko jebkura privāta, dzīvojamā ēka, ja maiņstrāvas spriegums ir virs 40 V un maiņstrāvas spriegums virs 100 V.

Papildus drošības nodrošināšanai zemējuma sistēma palielina ierīču uzticamību un izturību. Tas nodrošina iekārtu stabilu darbību, aizsargā pret pārspriegumiem un dažādiem elektrotīkla traucējumiem un samazina ārējo elektromagnētiskā starojuma avotu ietekmi.

Zemējumu nedrīkst jaukt ar zibens novadītājiem (zibensnovedējiem). Lai gan princips ir līdzīgs, to funkcijas atšķiras. Zibensnovedēji darbojas, novirzot zibens izlādi zemē, kad tā trāpa mājā. Tas rada spēcīgu elektrisko lādiņu, kas nedrīkst iekļūt iekšējā tīklā, jo tas var vienkārši izkausēt vadu vai kabeli. Tāpēc zibens novadītāja līnija no uztvērējiem uz jumta iet pa ārējo ķēdi un nedrīkst pārklāties ar zemējuma līniju - iekšējo līniju. Zibensvadam un zemējuma līnijai var būt kopīga pazemes ķēde (ja ir šķērsgriezuma laukuma rezerve), bet vadiem jābūt atdalītiem.

Zemējuma shēmas: kura no tām ir labākā?

Savrupmājas zemējuma sistēma ir atkarīga no tā, kāda veida elektrotīklam tā ir pieslēgta. Vairumā gadījumu tā ir TN-C sistēma. Šādu sistēmu nodrošina ar divvadu kabeli vai divvadu gaisvadu līniju ar 220 V spriegumu un četru vadu kabeli vai četru vadu līniju ar 380 V spriegumu. Citiem vārdiem sakot, mājai ir pieslēgta fāze (L) un kombinētais aizsargzemējuma vads (PEN). Pilnīgos, mūsdienīgos tīklos PEN vads ir sadalīts atsevišķos vados - darba vai neitrālajā vadā (N) un aizsargvadā (PE) - un barošana tiek veikta attiecīgi pa trīs vai piecu vadu līniju. Ņemot vērā iepriekš minētās iespējas, zemējuma shēma var būt 2 veidu.

TN-C-S sistēma

Nodrošina PEN padeves sadalīšanu paralēlos vados. Šim nolūkam PEN vads ieejas skapī tiek sadalīts 3 kopnēs: N ("neitrāle"), PE ("zeme") un sadalošā kopne 4 savienojumiem. Turklāt N un PE vadi nevar saskarties viens ar otru. PE kopne ir savienota ar korpusa korpusu, un N vads ir uzstādīts uz izolatoriem. Zemējuma ķēde tiek novadīta līdz kopnes sadalītājam. Starp N-vadītāju un zemējuma stieni ir uzstādīts vismaz 10 mm² (vara šķērsgriezums) šķērssavienojums. Neitrāle un zeme turpmākajā elektroinstalācijā nekrustojas.

Informācija! Svarīgi atzīmēt, ka šī sistēma ir efektīva tikai ar atlikušās strāvas ierīci (RCD) un atlikušās strāvas ierīci (RCB).

CT sistēma

Šajā sistēmā nav nepieciešams sadalīt vadus, jo neitrālais un zemējuma vads jau ir atdalīts piemērotā tīklā. Pareizs savienojums ir vienkārši izveidots korpusā. Zemējuma ķēde ir savienota ar PE vadītāju (serdi).

Uz jautājumu, kura zemējuma sistēma ir labāka, nav viennozīmīgas atbildes. TT sistēmu ir vienkāršāk uzstādīt, un tai nav nepieciešamas papildu aizsargierīces. Tomēr lielākā daļa tīklu darbojas saskaņā ar TN-C principu, kas liek izmantot TN-C-S shēmu. Turklāt nereti mājās ir sastopamas divu vadu instalācijas. Ja ir TN zemējums, šādu ierīču korpuss kļūst zem sprieguma, kad izolācija pārtrūkst. Tad TN-C-S zemējums ir daudz uzticamāks.

Kas ir zemējuma cilpa: definīcija un konstrukcija

Zemējuma cilpa ir īpaša zemas pretestības konstrukcija, kas izgatavota no elektrovadošiem materiāliem, kas nodrošina tūlītēju elektriskās strāvas novadīšanu zemē. Tā sastāv no 2 savstarpēji saistītām daļām - iekštelpu un āra sistēmas. To drošs savienojums tiek veikts ienākošajā elektrības panelī.

Āra apakšsistēma jāprojektē tā, lai elektriskais signāls varētu pāriet zemē un izplatīties pa teritoriju. Tās pamatā ir vairāki zemē ieraktie elektrodi, kas savienoti ar plāksnēm. No plāksnēm pietiekama šķērsgriezuma kopne ved uz elektrības paneli, kur tā ir savienota ar iekšējo apakšsistēmu. Katrs elektrods ir metāla tapa, kas iegremdēta (iedzīta) noteiktā dziļumā.

Iekšējā apakšsistēma ir zemējuma ķēdes vadi visā mājā. No sadales skapja vadi atzarojas uz kontaktligzdām, uz jaudīgu elektroierīču korpusiem un uz metāla elektrotīkliem (caurulēm). Atsevišķi vadi tiek apvienoti kopējā kopnēs, kas ir savienotas ar ārējās ķēdes kopni.

Zemējuma cilpas princips ir pavisam vienkāršs. Elektriskais lādiņš, kas sakrājies metāla elementos (iekārtu apvalkos, cauruļvados, armatūrā u. c.), kad tiek bojāta vai no ārējiem avotiem inducēta elektrotīkla vadu izolācija, caur iekšējās apakšsistēmas vadiem, kuriem ir maza elektriskā pretestība, plūst uz ārējās apakšsistēmas ķēdi. Caur zemē ieraktajiem elektrodiem tā "ieplūst" zemē. Savukārt Zemei ir milzīga kapacitāte, kas ļauj tai brīvi "absorbēt" šādas elektrības noplūdes.

Zemējuma ķēžu veidi

Lai ātri "iegremdētu" strāvu zemē, āra apakšsistēma to pārdala pa vairākiem elektrodiem, kas izvietoti noteiktā secībā, lai palielinātu izkliedes laukumu. Pastāv 2 galvenie ķēdes savienojuma veidi.

Trīsstūris - slēgta cilpa

Šajā gadījumā 3 adatas ir savienotas sloksnēs vienādmalu trijstūrī. Attālums starp elektrodiem tiek izvēlēts pēc šāda principa: minimālais attālums ir elektroda pazemes daļas garums (dziļums), maksimālais - 2 dziļumi. Piemēram, ja standarta apbedījuma dziļums ir 2,5 m, trīsstūra malu izvēlas no 2,5 līdz 5 m.

Lineārais

Šo versiju veido vairāki elektrodi, kas izvietoti līnijā vai puslokā. Atvērtu ķēdi izmanto, ja laukuma laukums neļauj izveidot slēgtu ģeometrisko figūru. Attālums starp tapām ir 1-1,5 reizes lielāks par dziļumu. Šīs metodes trūkums ir lielāks elektrodu skaits.

Šos veidus visbiežāk izmanto privātmājas zemējuma ierīkošanai. Principā slēgtu ķēdi var veidot taisnstūra, daudzstūra vai apļa formā, taču būs nepieciešams lielāks adatu skaits. Galvenā slēgto sistēmu priekšrocība ir tā, ka tās turpina pilnvērtīgi darboties, ja pārtrūkst savienojums starp elektrodiem.

Svarīgi! Līnijas ķēde darbojas pēc ķēdes ķēdes principa, un džempera bojājums izslēdz no darbības noteiktu tā posmu.

Noteikumi un prasības zemējuma cilpai

Lai zemējuma cilpa darbotos efektīvi, tai jāatbilst noteiktiem noteikumiem:

1. Ārējai kontūrai jābūt vismaz 1 m un ne tālāk par 10 m no mājas. Optimālais attālums ir 2-4 metri no pamatiem.
2. Elektrodu dziļums jāizvēlas 2-3 m robežās. Uz virsmas tiek atstāts 20-25 cm garš tapas gabals sloksnes savienojumam.
3. No ieejas paneļa līdz ķēdei tiek ievilkta kopne ar minimālo šķērsgriezumu 16 mm².
4. Elektrodi ir savienoti viens ar otru tikai metinot. Panelī savienojumu var izveidot ar skrūvēm.
5. Kopējā sistēmas pretestība nedrīkst pārsniegt 4 Ω 380 V un 8 Ω 220 V.

Ārējā zemējuma ķēde ir novietota zemē, kas izvirza augstas prasības tās konstrukcijai. Tas jānovieto zem zemes sasaluma līmeņa, jo augsnes uzbriešana izspiedīs elektrodus ārā. Ekspluatācijas laikā korozija nedrīkst iznīcināt metālu un pārmērīgi palielināt tā elektrisko pretestību. Stieņiem jābūt izturīgiem, lai tos varētu iedzīt cietā zemē.

Privātmājas zemējuma aprēķini: formulas un piemēri

Privātmājas zemējuma aprēķinu pamatā ir formulas, pēc kurām aprēķina elektrodu pretestību pret strāvas plūsmu. Tālāk ir sniegti piemēri.

Zemes pretestība

Viena stieņa gadījumā piemēro šādu formulu:

kur ρ eq ir vienas augsnes ekvivalentā pretestība (izvēlēta no 1. tabulas konkrētai augsnei);

• L - elektroda garums (m);
• d - elektroda diametrs (m);
• T - attālums no elektroda centra līdz zemes virsmai (m).

1. tabula

Zemējuma elektrodu izmēri un attālumi

Elektrodu skaitu cilpā var aprēķināt, izmantojot formulu, kur

Rn ir ķēdes maksimālā pieļaujamā kopējā pretestība (127-220 V tīklam - 60 Ω, 380 V tīklam - 15 Ω), Ψ ir klimata koeficients (noteikts no 2. tabulas).

2. tabula

Elektrodu izmēri tiek izvēlēti atbilstoši faktiskajiem apstākļiem un ieteikumiem:

• caurule - minimālais sieniņu biezums 3 mm, diametrs atkarībā no materiāla pieejamības;
• tērauda stienis - minimālais diametrs 14 mm
• leņķis - sieniņu biezums 4 mm, izmērs - atkarībā no materiāla pieejamības;
• Elektrodu līmēšanas sloksnes platums - vismaz 10 mm, biezums - vairāk nekā 3 mm.

Iemūrēšanas dziļums (elektrodu garums) tiek izvēlēts ar nosacījumu, ka tam jābūt vismaz 15-20 cm zem sasaluma līmeņa. Minimālais garums ir 1,5 m. Attālums starp tapām ir 1-2 elektrodu garumi, un minimālais attālums ir 2 metri.

Diagrammas zīmēšana

Zemējuma ierīkošanas darbi savrupmājā sākas ar zemes pieslēguma shēmas organizēšanu. Vispopulārākā ir slēgta trīsstūrveida sistēma. Trīs elektrodi veido tā virsotnes, bet pārējie stieņi ir ierauti tā sānos starp virsotnēm. Ja platība pie mājas neļauj izveidot šādu ķēdi, elektrodi tiek uzstādīti līnijā, puslokā vai "vilnī". Jāatzīmē, ka trīsstūra izkārtojuma efektivitāte ir daudz augstāka.

Materiāli zemējuma cilpām

Zemējuma cilpai jābūt ar augstu mehānisko izturību, zemu elektrisko pretestību un iespēju izveidot drošu savienojumu. Turklāt, izvēloties materiālu, svarīgs faktors ir izmaksas.

Tapu parametri un materiāli

Elektrodi vai zemējuma tapas parasti ir izgatavotas no tērauda profiliem. Materiāls ir pievilcīgs, jo to var iedzīt zemē, vienkārši dauzot ar āmuru. Tās elektriskā pretestība ir diezgan apmierinoša ar pietiekamu šķērsgriezumu. Tapas var izgatavot no šādiem materiāliem:

1. Rod. Visizplatītākā izvēle ir stienis ar diametru 16-18 mm. Stiegrojums nav ieteicams, jo tas ir pakļauts pūšanas procesam, kas izraisa īpatnējās pretestības palielināšanos. Arī viļņotā virsma rada neefektīvu stieņa šķērsgriezuma izmantošanu.
2. Leņķis. Visbiežāk sastopamais izmērs ir 50x50 mm stūris ar 4-5 mm biezu sienu. Apakšējā daļa ir uzasināta, lai atvieglotu kalšanu.
3. Caurules ar diametru virs 50 mm un sieniņu biezumu 4-5 mm. Caurules ar biezām sienām ieteicams izmantot cietās augsnēs un reģionos, kur bieži ir sausums. Šāda staba apakšā ir izurbti caurumi. Kad augsne izžūst, caurulē ielej sālsūdeni, lai palielinātu augsnes dispersijas spēju.

No kā izgatavot metāla saiti

Zemē iedzītie elektrodi ir savstarpēji savienoti ar metāla saiti. To var izgatavot no šādiem materiāliem:

1. Vara sloksne vai stieple ar minimālo šķērsgriezumu 10 mm.².
2. Alumīnija sloksnes vai stieples ar vismaz 16 mm šķērsgriezumu².
3. Tērauda sloksnes ar minimālo šķērsgriezumu 48 mm².

Visizplatītākā ir tērauda sloksne ar izmēriem (25-30)x5 mm. Tās galvenā priekšrocība ir tā, ka to var droši metināt ar elektrodiem. Ja savienošanai izmanto krāsainā metāla vadu, tapām, uz kurām piestiprinātas kopnes, tiek piemetinātas skrūves.

Kā pašiem izgatavot zemējuma slēdzi

Zemējuma ierīkošanu var veikt pats. Visi soļi ir aprakstīti turpmāk.

Vietnes izvēle

Tam jāatrodas īpašuma daļā pie mājas, kur bez vajadzības neierodas cilvēki vai mājdzīvnieki. Kontūra nedrīkst atrasties tuvāk par 1 metru no ēkas pamatiem. Šo teritoriju vēlams nožogot ar zemu dzīvžogu. Visi elektrodu punkti ir atzīmēti uz zemes. Parasti tiek veidots regulārs vienādmalu trīsstūris.

Zemes darbi

Visā marķējuma garumā tiek izrakta 0,5-0,6 m dziļa tranšeja. Līdzīga tranšeja tiek izrakta, ierīkojot kopni, kas savieno ķēdi ar barošanas skapi.

Struktūras montāža

Sāciet ar tapu iedzīšanu iepriekš noteiktā dziļumā (parasti 2-2,5 m), kā parādīts diagrammā. Metāla valnis ir piemetināts pie tapu galiem. Vienu sloksni piemetina pie ārējā elektroda (trijstūra virsotnes) un ievelk tranšejā, kas ved uz māju.

Ienākšana mājā

Ieejas elektriskajā panelī tiek ievietota ķēdes kopne. Gala galā ir izurbts caurums skrūvju savienojumam. Šeit pieslēdziet atbilstošo kabeļa vadītāju. TN-C-S sistēmā kopne ir savienota ar kopnes sadalītāju.

Pārbaude un uzraudzība

Kontrole tiek veikta, mērot visas ķēdes elektrisko pretestību. Tā nedrīkst pārsniegt standarta vērtības

Bieži tiek izmantota vienkārša testa metode. Pievieno 100-150 W kvēlspuldzi - vienu galu pie fāzes un otru pie zemes. Skaidra gaisma norāda uz labu uzstādīšanu. Ja tā spīd vāji, pārbaudiet savienojumu kvalitāti. Ja lukturis nesvīst, montāža nav veikta pareizi.

Saliekamie zemējuma komplekti privātmājām

Uzstādot zemējuma sistēmu pašiem, var ievērojami samazināt zemējuma sistēmas izmaksas. Tomēr gatavie komplekti ļauj paātrināt darbu un palielināt shēmas uzticamību. Varat izcelt šādus modeļus:

1. ZandZ - Viens vai vairāki nerūsējošā tērauda elektrodi. Pieļaujamais apbedīšanas dziļums ir līdz 10 m. Cena ir atkarīga no tapu garuma. Komplekta ar piecu metru elektrodiem vidējā cena ir 23500 rubļu.
2. Galmar - ir līdz 30 m gari elektrodi. Vidējā cena ir 41 000 rubļu.
3. Elmast. Šī sistēma ir ražota Krievijā un pielāgota Krievijas ekspluatācijas apstākļiem. Cena - no 8000 rubļu.

Svarīgi! Krievijas tirgū ir daudz modeļu, kas ļauj jums izdarīt labāko izvēli. To elektrodu piedziņas dziļums svārstās no 5 līdz 40 m. Cenu diapazons ir 6000-28000 rubļu.

220 V un 380 V zemējuma shēmu iezīmes

Zemējuma shēmām tīklu ieviešanai 220 un 380 V ir zināmas atšķirības. Šādu sistēmu ārējā shēma ir tieši tāda pati. Atšķirība ir kabeļu izvietojumā un ievadā mājā. 220 V tīkla gadījumā tiek ieviesta divu vadu līnija. Viens vads ir sadalīts neitrālē un zemē, bet otrs ir uz izolatoriem.

380 V elektrotīkla gadījumā visizplatītākā metode ir četru vadu līnija. Viens vads ir sadalīts tāpat kā iepriekšējā gadījumā, bet pārējie 3 vadi ir uzstādīti uz izolatoriem un izolēti viens no otra. Fāzes vadi un neitrālā strāva tiek novadīti caur RCD un atlikušās strāvas ierīci.

Biežāk pieļautās uzstādīšanas kļūdas

Eksperti uzskata, ka, veicot nesankcionētas instalācijas, bieži tiek pieļautas šādas kļūdas:

1. Mēģinājums aizsargāt elektrodus no korozijas ar krāsošanu. Šī metode nav pieņemama, jo tā novērš pārplūšanu zemē.
2. Tērauda metāla savienojuma savienošana ar tapām ar skrūvēm. Korozija ātri pārtrauc kontaktu starp elementiem.
3. Pārmērīgs cilpas attālums no mājas, kas ievērojami palielina sistēmas pretestību.
4. pārāk plāns elektrodu profils. Pēc neilga laika korozija izraisa strauju metāla pretestības palielināšanos.
5. Vara un alumīnija vadītāju kontakts. Šādā gadījumā savienojuma kvalitāte pasliktinās kontakta korozijas dēļ.

Ja projektā tiek atklāti defekti, tie nekavējoties jānovērš. Pārmērīga elektriskās pretestības palielināšanās vai ķēdes nepārtrauktības traucējumi traucē zemējuma darbību. Ķēde nevar garantēt drošību.

Privātmājā ir nepieciešama zemējuma ķēde. Šī konstrukcija nodrošinās iedzīvotāju elektrodrošību un novērsīs traģiskus negadījumus. Tomēr jāatceras, ka zemējuma efektivitāte ir atkarīga no pareiza aprēķina, shēmas izvēles un instalācijas izpildes. Ja ir šaubas par savām spējām, labāk izmantot gatavu komplektu.

Kādi ir zemējuma sistēmu veidi un kas ir aizsargzemējums?

Zemes pārtraucējs - kas tas ir, apraksts un elektroinstalācijas shēmas privātmājā

Ar rokām veido atvērtu retro vadu

Kabeļa KG tehniskie parametri un pielietojuma joma

Barošanas kabeļa AVVG galvenie tehniskie parametri

Kā veikt elektroinstalācijas dzīvoklī ar savām rokām?