Cum se face o buclă de masă într-o casă privată - calcul și instalare de circuit

Punerea la pământ într-o casă izolată, calculele de circuit și instalarea sistemului sunt esențiale pentru siguranța casei. Punerea la pământ își va îndeplini pe deplin funcția numai dacă circuitul este selectat corect și dacă sunt respectate toate reglementările și cerințele. Instalarea de către dumneavoastră necesită cunoașterea principiilor de proiectare și a regulilor de fabricație.

O casă privată trebuie să fie legată la pământ?

Atunci când se utilizează orice aparat electric în casă, există întotdeauna riscul ca izolația firelor să fie deteriorată sau scurtcircuitată. Într-un astfel de caz, orice contact uman cu zona periculoasă duce la un șoc electric care se poate termina tragic. Curentul tinde întotdeauna spre pământ, iar corpul uman devine conductorul care leagă aparatul avariat de pământ.

Ce oferă împământarea? În esență, este un sistem care asigură cea mai scurtă rută pentru curentul electric. Conform legii fizicii, acesta alege conductorul cu cea mai mică rezistență electrică, iar circuitul are această proprietate. Aproape tot curentul este direcționat către electrodul de pământ și, prin urmare, doar o fracțiune din acesta va trece prin corpul uman și nu poate provoca niciun rău. În acest fel, un circuit de legare la pământ asigură siguranța electrică. Documentele de reglementare (GOSTs, SNiPs, PUEs) specifică faptul că orice clădire privată, rezidențială trebuie să fie echipată cu acesta pentru rețelele de curent alternativ de peste 40 V și rețelele de curent alternativ de peste 100 V.

Pe lângă faptul că asigură siguranța, un sistem de legare la pământ sporește fiabilitatea și durabilitatea aparatelor. Acesta asigură funcționarea stabilă a instalațiilor, protejează împotriva supratensiunilor și a diferitelor perturbații ale rețelei și reduce influența surselor externe de radiații electromagnetice.

Legarea la pământ nu trebuie confundată cu conductorii de trăsnet (paratrăsnet). Deși principiul este similar, acestea au o funcție diferită. Paratrăsnetele funcționează prin devierea unei descărcări electrice în pământ atunci când aceasta lovește o casă. Acest lucru creează o încărcătură electrică puternică, care nu trebuie să pătrundă în rețeaua internă, deoarece ar putea pur și simplu să topească firul sau cablul. Acesta este motivul pentru care linia de paratrăsnet pleacă de la receptoarele de pe acoperiș pe un circuit extern și nu trebuie să se suprapună cu linia de împământare, linia internă. Paratrăsnetul și linia de legare la pământ pot avea un circuit subteran comun (dacă există o rezervă de secțiune transversală), dar cablajul trebuie să fie separat.

Scheme de împământare: Care este cea mai bună?

Sistemul de legare la pământ al unei case izolate depinde de tipul de rețea de alimentare cu energie electrică a acesteia. În cele mai multe cazuri, este vorba de un sistem TN-C. Un astfel de sistem este asigurat de un cablu cu două fire sau de o linie aeriană cu două fire la o tensiune de 220 V și de un cablu cu patru fire sau de o linie cu patru fire la 380 V. Cu alte cuvinte, o fază (L) și un conductor de pământ de protecție combinat (PEN) sunt conectate la casă. În rețelele complete, moderne, conductorul PEN este împărțit în conductori separați - conductorul de lucru sau conductorul neutru (N) și conductorul de protecție (PE) - iar alimentarea se face prin intermediul unei linii cu trei, respectiv cinci fire. Având în vedere opțiunile de mai sus, schema de legare la pământ poate fi de 2 varietăți.

Sistemul TN-C-S

Asigură separarea alimentatorului PEN în conductoare paralele. În acest scop, conductorul PEN este împărțit în compartimentul de intrare în 3 bare colectoare: N ("neutru"), PE ("pământ") și o bară colectoare de separare pentru 4 conexiuni. În plus, conductorii N și PE nu se pot contacta între ei. Bara PE este conectată la carcasa incintei, iar conductorul N este montat pe izolatori. Circuitul de legare la pământ este condus la separatorul de bare. Între conductorul N și bara de legare la pământ se instalează o conexiune transversală de cel puțin 10 mm² (secțiune transversală de cupru). Neutrul și pământul nu se încrucișează în cablajul ulterior.

Informații! Este important de reținut că acest sistem este eficient numai cu un dispozitiv de curent rezidual (RCD) și un dispozitiv de curent rezidual (RCB).

Sistem CT

În acest sistem, nu este necesară divizarea conductoarelor, deoarece conductoarele neutre și de pământ sunt deja separate într-o rețea adecvată. Conectarea corectă se face pur și simplu în incintă. Circuitul de legare la pământ este conectat la conductorul PE (miez).

Întrebarea referitoare la care sistem de împământare este mai bun nu are un răspuns clar. Un sistem TT este mai simplu de instalat și nu necesită dispozitive de protecție suplimentare. Cu toate acestea, marea majoritate a rețelelor funcționează în conformitate cu principiul TN-C, ceea ce obligă la utilizarea schemei TN-C-S. În plus, nu este neobișnuit să se întâlnească instalații cu două fire în casă. Cu împământarea TN, carcasa acestor aparate devine sub tensiune atunci când izolația cedează. Punerea la pământ TN-C-S este astfel mult mai fiabilă.

Ce este o buclă de legare la pământ: definiție și construcție

O buclă de legare la pământ este o construcție specială cu rezistență redusă, realizată din materiale conductoare de electricitate, care permite descărcarea instantanee a curentului electric în pământ. Acesta este format din 2 părți interconectate - un sistem interior și unul exterior. Conectarea fiabilă a acestora se face în panoul electric de intrare.

Subsistemul de exterior trebuie să fie proiectat pentru a permite transferul semnalului electric în sol și distribuirea acestuia pe o anumită suprafață. Acesta se bazează pe mai mulți electrozi îngropați în pământ și legați în buclă cu ajutorul unor plăci. De la plăci, o bară colectoare cu o secțiune transversală suficientă duce în panoul electric, unde este conectată la subsistemul intern. Fiecare electrod este un știft metalic îngropat (bătut cu ciocanul) la o anumită adâncime.

Subsistemul intern este cablarea circuitului de legare la pământ în toată casa. Conductorii de la tabloul de distribuție se ramifică către prize, către carcasele dispozitivelor electrice puternice și către rețeaua metalică (conducte). Conductoarele individuale sunt combinate într-o bară comună care este conectată la bara de distribuție a circuitului extern.

Principiul buclei de legare la pământ este destul de simplu. Încărcătura electrică acumulată în elementele metalice (carcasele instalațiilor, conducte, fitinguri etc.), atunci când izolația conductoarelor de rețea este deteriorată sau indusă de surse externe, se scurge prin firele subsistemului intern, care are o rezistență electrică scăzută, către circuitul subsistemului extern. Prin intermediul electrozilor îngropați în pământ, acesta "curge" în sol. Pământul, la rândul său, are o capacitate enormă care îi permite să "absoarbă" în mod liber astfel de scurgeri de electricitate.

Tipuri de circuite de legare la pământ

Pentru a "scufunda" rapid curentul în sol, subsistemul exterior îl redistribuie pe mai mulți electrozi dispuși într-o anumită ordine pentru a mări suprafața de disipare. Există 2 tipuri principale de conectare a circuitelor.

Triunghi - buclă închisă

Acest caz implică 3 pini conectați în benzi într-un triunghi isoscel. Distanța dintre electrozi este aleasă în funcție de acest principiu: distanța minimă este lungimea părții subterane a electrodului (adâncime), iar cea maximă este de 2 adâncimi. De exemplu, pentru o adâncime standard de înmormântare de 2,5 m, latura triunghiului se alege între 2,5-5 m.

Linear

Această versiune este alcătuită din mai mulți electrozi dispuși în linie sau în semicerc. Un circuit deschis este utilizat în cazurile în care zona de traseu nu permite realizarea unei figuri geometrice închise. Distanța dintre ace este de 1-1,5 ori mai mare decât adâncimea. Dezavantajul acestei metode este numărul crescut de electrozi.

Aceste tipuri sunt cel mai frecvent utilizate pentru legarea la pământ a unei case private. În principiu, un circuit închis poate fi format sub forma unui dreptunghi, poligon sau cerc, dar va fi necesar un număr mai mare de pini. Principalul avantaj al sistemelor închise este că acestea continuă să funcționeze pe deplin atunci când se întrerupe legătura dintre electrozi.

Important! Circuitul de linie funcționează conform principiului "daisy chain", iar deteriorarea jumperului scoate din funcțiune o anumită secțiune a acestuia.

Reguli și cerințe pentru o buclă de legare la pământ

Pentru ca bucla de legare la pământ să funcționeze eficient, aceasta trebuie să respecte anumite reguli:

1. Conturul exterior trebuie să fie la o distanță de cel puțin 1 m și nu mai mult de 10 m de casă. Distanța optimă este de 2-4 metri față de fundație.
2. Adâncimea electrozilor trebuie aleasă în limita a 2-3 m. Se lasă la suprafață o bucată de 20-25 cm lungime de știft, pentru o conexiune de bandă.
3. De la panoul de intrare până la circuit se așează o bară colectoare cu o secțiune transversală minimă de 16 mm².
4. Electrozii sunt conectați între ei doar prin sudură. În panou, conexiunea poate fi realizată cu șuruburi.
5. Rezistența totală a sistemului nu trebuie să depășească 4 Ω pentru 380 V și 8 Ω pentru 220 V.

Circuitul de legare la pământ extern este plasat în pământ, ceea ce implică cerințe ridicate în ceea ce privește proiectarea acestuia. Acesta trebuie poziționat sub nivelul de îngheț al solului, deoarece umflarea solului va împinge electrozii în afară. În timpul funcționării, coroziunea nu trebuie să distrugă metalul și să crească excesiv rezistența electrică a acestuia. Rezistența tijelor ar trebui să le permită să fie înfipte în pământ dur.

Calcule de împământare pentru o casă privată: formule și exemple

Calculele de împământare pentru o casă privată se bazează pe formule de calcul al rezistenței la fluxul de curent pentru electrozi. Exemplele sunt prezentate mai jos.

Rezistența la sol

Pentru o singură tijă, se aplică formula:

unde ρ eq este rezistivitatea echivalentă a unui singur sol (selectată din tabelul 1 pentru un anumit sol);

• L - lungimea electrodului (m);
• d - diametrul electrodului (m);
• T - distanța de la centrul electrodului la suprafața solului (m).

Tabelul 1

Dimensiuni și distanțe pentru electrozii de masă

Numărul de electrozi dintr-o buclă poate fi calculat cu ajutorul formulei unde

Rn - rezistența totală maximă admisibilă a circuitului (pentru rețeaua de 127-220 V - 60 Ohm, pentru rețeaua de 380 V - 15 Ohm), Ψ - coeficientul de climă (determinat din tabelul 2).

Tabelul 2

Dimensiunile electrozilor sunt selectate în funcție de condițiile reale și de recomandări:

• tub - grosimea minimă a peretelui 3 mm, diametrul în funcție de disponibilitatea materialului;
• tijă de oțel - diametru minim 14 mm
• unghi - grosimea peretelui 4 mm, dimensiune - în funcție de disponibilitatea materialului;
• Banda de lipire a electrozilor - lățime - cel puțin 10 mm, grosime - mai mult de 3 mm.

Adâncimea de îngropare (lungimea electrozilor) este aleasă cu condiția ca aceasta să fie de cel puțin 15-20 cm sub nivelul de îngheț. Lungimea minimă este de 1,5 m. Distanța dintre ace este de 1-2 lungimi de electrod, iar distanța minimă este de 2 metri.

Desenarea unei diagrame

Lucrările de împământare într-o casă izolată încep cu organizarea diagramei de conectare la sol. Cel mai popular este un sistem triunghiular închis. Trei electrozi formează vârfurile sale, iar restul tijelor sunt înfipte în părțile laterale, între vârfuri. În cazul în care zona din apropierea casei nu permite construirea unui astfel de circuit, electrozii sunt instalați în linie, în semicerc sau în "val". Trebuie remarcat faptul că eficiența unui aranjament triunghiular este mult mai mare.

Materiale pentru bucle de legare la pământ

Un circuit de legare la pământ trebuie să aibă o rezistență mecanică ridicată, o rezistență electrică scăzută și posibilitatea unei conexiuni fiabile. În plus, costul este un factor important în alegerea unui material.

Parametrii și materialele știfturilor

Electrozii sau știfturile de împământare sunt de obicei confecționate din profile de oțel. Materialul este atractiv pentru că poate fi înfipt în pământ prin simpla batere a ciocanului. Rezistența sa electrică este destul de satisfăcătoare cu o secțiune transversală suficientă. Acele pot fi confecționate din următoarele materiale:

1. Rod. Cea mai frecventă alegere este o tijă cu un diametru de 16-18 mm. Nu se recomandă utilizarea armăturii, deoarece aceasta este supusă mucegaiului, ceea ce duce la o creștere a rezistenței specifice. De asemenea, suprafața ondulată duce la o utilizare deficitară a secțiunii transversale a tijei.
2. Unghiul. Cea mai comună dimensiune este un colț de 50x50 mm cu o grosime a peretelui de 4-5 mm. Partea inferioară este ascuțită pentru a facilita ciocănitul.
3. Țevi cu diametrul de peste 50 mm, cu o grosime a peretelui de 4-5 mm. Țevile cu pereți groși sunt recomandate pentru solurile dure și pentru regiunile cu secetă frecventă. În partea de jos a unui astfel de stâlp se fac găuri. Atunci când solul se usucă, se toarnă apă sărată în conductă pentru a crește capacitatea de dispersie a solului.

Din ce să faci o legătură metalică

Electrozii înfipți în pământ sunt conectați între ei printr-o legătură metalică. Poate fi realizat din următoarele materiale:

1. Bandă sau sârmă de cupru cu o secțiune transversală minimă de 10 mm².
2. Bandă sau sârmă de aluminiu cu o secțiune transversală de cel puțin 16 mm².
3. Bandă de oțel cu o secțiune transversală minimă de 48 mm².

Banda de oțel cu dimensiunile (25-30)x5 mm este cea mai comună. Principalul său avantaj este că poate fi sudat în mod fiabil la electrozi. Atunci când se utilizează un conductor din metal neferoase ca liant, șuruburile sunt sudate pe știfturi, pe care sunt fixate barele colectoare.

Cum să faci un comutator de împământare singur

Instalarea împământare poate fi făcută de dvs. Toate etapele sunt descrise mai jos.

Selectarea unui site

Acesta trebuie să se afle într-o parte a proprietății din apropierea casei, care nu este frecventată în mod inutil de oameni sau animale de companie. Conturul nu trebuie să fie la mai puțin de 1 metru de fundația clădirii. Această zonă ar trebui, de preferință, să fie împrejmuită cu un gard viu jos. Toate punctele de electrozi sunt marcate la sol. De obicei, se construiește un triunghi isoscel regulat.

Terasamente

De-a lungul întregului marcaj, se sapă un șanț de 0,5-0,6 m adâncime. Un șanț similar este săpat în timpul așezării barei colectoare care conectează circuitul la dulapul de alimentare cu energie electrică.

Asamblarea structurii

Începeți prin a introduce știfturile la adâncimea necesară (de obicei 2-2,5 m), așa cum se arată în diagramă. Un waler metalic este sudat la partea superioară a știfturilor. O bandă este sudată la electrodul cel mai exterior (vârful unui triunghi) și este așezată în șanțul care duce la casă.

Intrarea în casă

Bara colectoare din circuit este introdusă în panoul electric de intrare. La capăt se face o gaură pentru o conexiune cu șuruburi. Aici se conectează conductorul corespunzător al cablului. Într-un sistem TN-C-S, bara colectoare este conectată la un distribuitor de bare colectoare.

Verificarea și monitorizarea

Controlul se realizează prin măsurarea rezistenței electrice a întregului circuit. Acesta nu trebuie să depășească valorile standard

Se folosește adesea o metodă de testare simplă. Se atașează o lampă cu incandescență de 100-150 W - un capăt la fază și celălalt la pământ. O lumină clară indică o instalare bună. Dacă luminează slab, verificați calitatea îmbinărilor. În cazul în care lampa nu luminează, montajul nu a fost efectuat corect.

Kituri prefabricate de împământare pentru case particulare

Instalarea de tip Do-it-yourself poate reduce semnificativ costul unui sistem de legare la pământ. Cu toate acestea, kiturile gata făcute vă permit să accelerați munca și să creșteți fiabilitatea circuitului. Puteți evidenția astfel de modele:

1. ZandZ - Unul sau mai mulți electrozi din oțel inoxidabil. Adâncimea de îngropare permisă este de până la 10 m. Prețul depinde de lungimea acelor. Prețul mediu al unui set cu electrozi de cinci metri este de 23500 de ruble.
2. Galmar - are electrozi cu o lungime de până la 30 m. Prețul mediu este de 41.000 de ruble.
3. Elmast. Acest sistem este fabricat în Rusia și este adaptat la condițiile de funcționare din Rusia. Preț - de la 8000 de ruble.

Important! Există multe modele pe piața rusă, ceea ce vă permite să faceți cea mai bună alegere. Adâncimea la care sunt conduși electrozii acestora variază între 5 și 40 m. Gama de prețuri este de 6000-28000 de ruble.

Caracteristicile schemelor de legare la pământ de 220 V și 380 V

Schemele de legare la pământ pentru introducerea rețelelor la 220 și 380 V are anumite diferențe. Circuitul extern al acestor sisteme este exact același. Diferența constă în traseul cablurilor și în intrarea în casă. În cazul unei rețele de 220 V, se introduce o linie cu două fire. Un conductor este împărțit într-un neutru și un pământ, iar celălalt este instalat pe izolatori.

În cazul unei rețele de 380 V, o linie cu patru fire este de obicei adecvată. Un conductor este împărțit în același mod ca în cazul precedent, iar celelalte 3 conductoare sunt montate pe izolatori și izolate între ele. Conductoarele de fază și neutrul sunt dirijate printr-un RCD și un dispozitiv de curent rezidual.

Greșeli comune de instalare

Potrivit experților, următoarele greșeli sunt adesea comise în timpul instalărilor neautorizate:

1. Încercarea de a proteja electrozii de coroziune prin vopsire. Această metodă este inacceptabilă, deoarece împiedică revărsarea în sol.
2. Conectarea legăturii metalice din oțel la știfturi cu ajutorul unor șuruburi. Coroziunea rupe rapid contactul dintre elemente.
3. Distanța excesivă a buclei față de casă, ceea ce crește foarte mult rezistența sistemului.
4. Utilizarea unui profil prea subțire pentru electrozi. După o perioadă scurtă de timp, coroziunea determină o creștere bruscă a rezistenței metalului.
5. Contactul conductorilor din cupru și aluminiu. În acest caz, conexiunea se deteriorează din cauza coroziunii de contact.

În cazul în care se detectează defecte în proiectare, acestea trebuie remediate imediat. O creștere excesivă a rezistenței electrice sau o perturbare a continuității circuitului întrerupe operațiunea de legare la pământ. Un circuit nu poate garanta siguranța.

Un circuit de legare la pământ este esențial pentru o casă privată. Această construcție va asigura siguranța electrică a ocupanților și va preveni accidentele tragice. Cu toate acestea, trebuie amintit faptul că eficacitatea legării la pământ depinde de calculul corect, de alegerea circuitelor și de execuția instalației. Dacă aveți îndoieli cu privire la abilitățile dumneavoastră, este mai bine să folosiți un kit din comerț.

Ce tipuri de sisteme de legare la pământ există și ce este legarea la pământ de protecție?

Întrerupător de defecțiune la sol - ce este, descriere și diagrame de cablare într-o casă privată

Efectuarea unui cablaj retro deschis cu mâinile sale

Caracteristicile tehnice și domeniul de aplicare al cablului KG

Principalele caracteristici tehnice ale cablului de alimentare AVVG

Cum de a transporta cabluri în apartament cu propriile lor mâini?