Hur man gör en jordslinga i ett privat hus - kretsberäkning och installation

Jordning i ett fristående hus, kretsberäkningar och systeminstallation är viktiga för hemsäkerheten. Jordningen fyller sin fulla funktion endast om kretsen är korrekt vald och alla bestämmelser och krav följs. För att göra det själv krävs kunskap om konstruktionsprinciperna och tillverkningsreglerna.

Måste ett privat hem jordas?

När du använder en elektrisk apparat i huset finns det alltid en risk för att ledarnas isolering skadas eller att det uppstår en kortslutning. I ett sådant fall leder varje mänsklig kontakt med riskzonen till en elektrisk stöt som kan sluta tragiskt. Strömmen tenderar alltid mot jorden och människokroppen blir den ledare som förbinder den skadade apparaten med jorden.

Vad ger jordning? I huvudsak är det ett system som ger den kortaste vägen för elektrisk ström. Enligt fysikens lag väljer den ledaren med det lägsta elektriska motståndet och kretsen har denna egenskap. Nästan all ström leds till jordelektroden och därför kommer endast en bråkdel av strömmen att passera genom människokroppen och kan inte orsaka någon skada. På så sätt garanterar en jordkrets elektrisk säkerhet. I regleringsdokument (GOST, SNiP, PUE) anges att alla privata bostadsbyggnader måste vara utrustade med den för växelströmsnät över 40 V och växelströmsnät över 100 V.

Förutom att garantera säkerheten ökar ett jordningssystem apparaternas tillförlitlighet och hållbarhet. Den säkerställer stabil drift av installationer, skyddar mot överspänningar och olika störningar i nätet och minskar påverkan från externa källor till elektromagnetisk strålning.

Jordning får inte förväxlas med åskledare (åskledare). Även om principen är likartad har de olika funktioner. Blixtledare fungerar genom att avleda en blixtladdning ner i marken när den slår mot ett hus. Detta skapar en kraftig elektrisk laddning som inte får komma in i det interna nätverket, eftersom den kan smälta ledningen eller kabeln. Det är därför som åskledarledningen går från mottagarna på taket i en extern krets och inte får överlappa med jordningsledningen, den interna ledningen. Blixtledaren och jordledningen kan ha en gemensam underjordisk krets (om det finns en reserv i tvärsnittsarea), men ledningarna måste vara separerade.

Jordningssystem: Vilket är bäst?

Jordningssystemet i ett fristående hus beror på vilken typ av elnät som används. I de flesta fall är det ett TN-C-system. Ett sådant system säkerställs genom en tvåtrådig kabel eller en tvåtrådig luftledning med en spänning på 220 V och en fyrtrådig kabel eller en fyrtrådig ledning med en spänning på 380 V. Med andra ord är en fas (L) och en kombinerad skyddsjordsledare (PEN) anslutna till huset. I kompletta, moderna nät är PEN-ledaren uppdelad i separata ledare - arbetsledaren eller neutralledaren (N) och skyddsledaren (PE) - och försörjningen sker med en tre- respektive femtrådig ledning. Med tanke på ovanstående alternativ kan jordningsschemat vara av två olika slag.

TN-C-S-systemet

Ger möjlighet att dela upp PEN-försörjningen i parallella ledare. För detta ändamål delas PEN-ledaren upp i det inkommande kabinettet i tre samlingsskenor: N ("neutral"), PE ("jord") och en delningssammelskena för fyra anslutningar. N- och PE-ledarna får inte heller komma i kontakt med varandra. PE-skåpet är anslutet till kapslingskroppen och N-ledaren är monterad på isolatorer. Jordningskretsen leds till samlingsskivan. En tvärförbindelse på minst 10 mm² (koppartvärsnitt) ska installeras mellan N-ledaren och jordstången. Neutral och jord korsar inte varandra i den efterföljande ledningen.

Information! Det är viktigt att notera att detta system endast är effektivt med en jordfelsbrytare (RCD) och en jordfelsbrytare (RCB).

CT-system

I det här systemet är det inte nödvändigt att dela upp ledarna, eftersom neutral- och jordledarna redan är separerade i ett lämpligt nät. Den korrekta anslutningen görs helt enkelt i höljet. Jordningskretsen är ansluten till PE-ledaren (kärnan).

Frågan om vilket jordningssystem som är bäst har inget entydigt svar. Ett TT-system är enklare att installera och kräver inga ytterligare skyddsanordningar. Den stora majoriteten av nätverken fungerar dock enligt TN-C-principen, vilket gör att TN-C-S-systemet måste användas. Dessutom är det inte ovanligt att det finns tvåtrådiga installationer i hemmet. Med TN-jordning blir kapseln till sådana apparater strömförande när isoleringen brister. Jordförbindelsen TN-C-S är mycket säkrare i det här fallet.

Vad är en jordslinga: definition och konstruktion

En jordslinga är en speciell konstruktion med låg resistans gjord av elektriskt ledande material som gör det möjligt att omedelbart släppa ut elektrisk ström i marken. Den består av två sammankopplade delar - ett inomhus- och ett utomhus-system. Deras tillförlitliga anslutning sker i den inkommande elcentralen.

Utomhussystemet måste utformas så att den elektriska signalen kan överföras till marken och spridas över ett område. Den bygger på flera elektroder som är nedgrävda i marken och sammanlänkade med hjälp av plattor. Från plattorna leder en samlingsskena med tillräckligt stort tvärsnitt in i elcentralen, där den är ansluten till det interna delsystemet. Varje elektrod är en metallstift som är nedgrävd (hamrad) på ett visst djup.

Det interna delsystemet är ledningar för jordkretsen i hela huset. Ledarna från ställverket förgrenas till uttagen, till höljena för kraftfulla elektriska apparater och till metallnätet (rören). De enskilda ledarna kombineras till en gemensam samlingsskena som är ansluten till den externa kretsens samlingsskena.

Principen för jordslingan är ganska enkel. Elektrisk laddning som ackumuleras i metalliska element (anläggningshöljen, rörledningar, kopplingar etc.) när isoleringen av nätledare skadas eller induceras från externa källor, strömmar genom ledningarna i det interna delsystemet, som har lågt elektriskt motstånd, till kretsen i det externa delsystemet. Genom elektroderna som är nedgrävda i marken "flödar" den in i marken. Jorden har i sin tur en enorm kapacitans som gör att den fritt kan "absorbera" sådana läckage av elektricitet.

Typer av jordningskretsar

För att strömmen snabbt ska "sjunka" ner i marken omfördelar undersystemet utomhus strömmen till flera elektroder som är placerade i en viss ordning för att öka dissipationsytan. Det finns två huvudtyper av kretsanslutningar.

Triangel - sluten slinga

I detta fall handlar det om tre stift som är anslutna i remsor i en likbent triangel. Avståndet mellan elektroderna väljs enligt följande princip: det minsta avståndet är längden på elektrodens underjordiska del (djup), det största är 2 djup. För ett standardgravdjup på 2,5 m väljs t.ex. triangelns sida mellan 2,5-5 m.

Linjär

Denna version består av flera elektroder som är placerade i en linje eller halvcirkel. En öppen krets används när tomtens yta inte gör det möjligt att bilda en sluten geometrisk figur. Avståndet mellan pinnarna är 1-1,5 gånger djupet. Nackdelen med denna metod är det ökade antalet elektroder.

Dessa typer används oftast för att jorda ett privat hus. I princip kan en sluten krets bildas i form av en rektangel, polygon eller cirkel, men då krävs ett större antal stift. Den största fördelen med slutna system är att de fortsätter att fungera fullt ut när bandet mellan elektroderna bryts.

Viktigt! Linjekretsen fungerar enligt principen om en kajalkedja, och en skada på bygeln gör att en viss del av den är ur funktion.

Regler och krav för en jordslinga

För att jordslingan ska fungera effektivt måste den följa vissa regler:

1. Den yttre konturen ska ligga minst 1 m och högst 10 m från huset. Det optimala avståndet är 2-4 meter från grunden.
2. Elektrodernas djup bör väljas inom 2-3 m. En 20-25 cm lång bit av en dubben lämnas kvar på ytan för en bandanslutning.
3. En samlingsskena med en minsta tvärsnittsarea på 16 mm² läggs från ingångspanelen till kretsen.
4. Elektroderna ansluts till varandra endast genom svetsning. I panelen kan anslutningen göras med bultar.
5. Det totala systemmotståndet får inte överstiga 4 Ω för 380 V och 8 Ω för 220 V.

Den externa jordkretsen är placerad i marken, vilket innebär höga krav på dess utformning. Den måste placeras under markens frostnivå, eftersom svullnad i marken trycker ut elektroderna. Under drift får korrosion inte förstöra metallen och inte heller öka dess elektriska motstånd i alltför hög grad. Stavarnas styrka bör göra det möjligt att driva in dem i hård mark.

Jordningsberäkningar för ett privat hus: formler och exempel

Jordningsberäkningar för ett privat hem baseras på formler för att beräkna motstånd mot strömflöde för elektroder. Exempel visas nedan.

Jordmotstånd

För en enskild stång gäller följande formel:

där ρ eq är den ekvivalenta resistiviteten för en enskild jord (vald från tabell 1 för den specifika jorden);

• L - elektrodens längd (m);
• d - elektrodens diameter (m);
• T - Avstånd från elektrodens centrum till markytan (m).

Tabell 1

Mått och avstånd för jordelektroder

Antalet elektroder i en slinga kan beräknas med hjälp av följande formel

Rn är kretsens högsta tillåtna totalmotstånd (för 127-220 V-nätet - 60 Ohm, för 380 V-nätet - 15 Ohm), Ψ är klimatkoefficienten (bestämd enligt tabell 2).

Tabell 2

Elektrodens storlek väljs enligt faktiska förhållanden och rekommendationer:

• Rör - minsta väggtjocklek 3 mm, diameter beroende på materialtillgång;
• Stålstång - diameter minst 14 mm.
• vinkel - väggtjocklek 4 mm, storlek - beroende på materialtillgång;
• Elektrodeband - bredd - minst 10 mm, tjocklek - mer än 3 mm.

Nedgrävningsdjupet (elektrodernas längd) väljs på villkor att det ska ligga minst 15-20 cm under frostnivån. Den minsta längden är 1,5 m. Stiftavståndet är 1-2 elektrodlängder och det minsta avståndet är 2 meter.

Ritning av ett diagram

Jordningsarbetet i ett fristående hus börjar med att organisera jordanslutningsschemat. Det mest populära är ett slutet triangulärt system. Tre elektroder utgör dess hörn, och de återstående stavarna grävs in på sidorna mellan hörnen. Om området nära huset inte tillåter att en sådan krets byggs, installeras elektroderna i en linje, i en halvcirkel eller i en "våg". Det bör noteras att effektiviteten i ett triangulärt arrangemang är mycket högre.

Material för jordningsloopar

En jordslinga måste ha hög mekanisk styrka, låg elektrisk resistans och möjlighet att göra en säker anslutning. Dessutom är kostnaden en viktig faktor vid valet av material.

Parametrar och material för stift

Elektroder eller jordstift är vanligtvis tillverkade av stålprofiler. Materialet är attraktivt eftersom det kan slås ner i marken helt enkelt genom att hamra. Dess elektriska motstånd är ganska tillfredsställande med ett tillräckligt stort tvärsnitt. Pinnarna kan tillverkas av följande material:

1. Stav. Det vanligaste valet är en stång med en diameter på 16-18 mm. Armeringsjärn rekommenderas inte, eftersom det är utsatt för skiftning, vilket leder till en ökning av det specifika motståndet. Den korrugerade ytan leder också till en ineffektiv användning av stavens tvärsnitt.
2. Vinkel. Den vanligaste storleken är ett hörn på 50x50 mm med en väggtjocklek på 4-5 mm. Den nedre delen är vässad för att underlätta hamrandet.
3. Rör med en diameter på över 50 mm och en väggtjocklek på 4-5 mm. Tjockväggiga rör rekommenderas för hårda jordar och regioner med frekventa torrperioder. Hål borras i botten på en sådan stolpe. När jorden torkar ut hälls saltvatten in i röret, vilket ökar jordens spridningsförmåga.

Vad man kan göra en metallbindning av

Elektroder som drivs ner i marken är förbundna med varandra genom en metallförbindelse. Den kan tillverkas av följande material:

1. Kopparband eller koppartråd med ett minsta tvärsnitt på 10 mm.².
2. Band eller tråd av aluminium med ett tvärsnitt på minst 16 mm.².
3. Stålband med ett minsta tvärsnitt på 48 mm².

Stålband på (25-30)x5 mm är vanligast. Dess främsta fördel är att den kan svetsas tillförlitligt på elektroder. När en ledare av icke-järnhaltig metall används som bindning svetsas bultar fast på de stift på vilka samlingsskenorna fästs.

Hur du gör en jordningsbrytare själv

Jordningsinstallationen kan du göra själv. Alla steg beskrivs nedan.

Att välja en plats

Den måste ligga i en del av fastigheten nära huset som inte besöks av människor eller husdjur i onödan. Konturen bör inte ligga närmare än 1 meter från byggnadens grund. Detta område bör helst vara inhägnat med en låg häck. Alla elektrodpunkter är markerade på marken. Vanligtvis konstrueras en regelbunden likbent triangel.

Earthworks

Längs alla markeringar grävs ett 0,5-0,6 meter djupt dike. Ett liknande dike grävs när man lägger ut den samlingsskena som förbinder kretsen med elskåpet.

Sätt ihop strukturen

Börja med att slå in stiftpinnarna till ett förinställt djup (vanligtvis 2-2,5 m) enligt diagrammet. En metallplåt svetsas fast på toppen av pinnarna. En remsa svetsas fast på den yttersta elektroden (triangelns spets) och läggs i diket till huset.

Ingång till huset

Skjutskenan från kretsen sätts in i den elektriska ingångspanelen. Ett hål borras i ändan för en skruvförbindelse. Här ansluter du motsvarande ledare i kabeln. I ett TN-C-S-system är skenan ansluten till en skenfördelare.

Kontroll och övervakning

Kontrollen utförs genom att mäta det elektriska motståndet i hela kretsen. Den får inte överskrida standardvärdena.

Ofta används en enkel testmetod. En glödlampa på 100-150 W är ansluten - den ena änden till fasen och den andra till jorden. Ett klart ljus indikerar en bra installation. Om den lyser svagt, kontrollera fogarnas kvalitet. Om lampan inte lyser har monteringen inte utförts korrekt.

Prefabricerade jordningssatser för privata hem

Gör-det-själv-installation kan avsevärt minska kostnaden för ett jordningssystem. Med färdiga kit kan du dock påskynda arbetet och öka kretsens tillförlitlighet. Du kan lyfta fram sådana modeller:

1. ZandZ - En eller flera elektroder av rostfritt stål. Tillåtet djup är upp till 10 m. Priset beror på längden på pinnarna. Genomsnittspriset för en uppsättning med fem meters elektroder är 23500 rubel.
2. Galmar - har elektroder som är upp till 30 meter långa. Det genomsnittliga priset är 41 000 rubel.
3. Elmast. Systemet är tillverkat i Ryssland och anpassat till ryska driftsförhållanden. Pris - från 8000 rubel.

Viktigt! Det finns många modeller på den ryska marknaden, vilket gör att du kan göra det bästa valet. Elektrodernas drivningsdjup varierar mellan 5 och 40 meter. Prisintervallet är 6000-28000 rubel.

Egenskaper hos jordningsscheman för 220 V och 380 V

Jordningsscheman för införandet av nät till 220 och 380 V har vissa skillnader. Den externa kretsen i sådana system är exakt densamma. Skillnaden ligger i kabeldragningen och ingången till huset. Vid ett 220 V-nät införs en tvåtrådig ledning. Den ena ledaren är uppdelad i en neutral och en jordledare och den andra är installerad på isolatorer.

För ett 380 V-nät är en fyrtrådig ledning vanligtvis lämplig. En ledare delas på samma sätt som i det föregående fallet, och de övriga tre ledarna monteras på isolatorer och isoleras från varandra. Fasledarna och neutrala ledarna leds genom en RCD och en jordfelsbrytare.

Vanliga installationsfel

Enligt experter görs ofta följande misstag vid obehöriga installationer:

1. Försök att skydda elektroderna från korrosion genom målning. Denna metod är otillåtlig eftersom den förhindrar att vattnet rinner ner i marken.
2. Anslut stålmetallbindningen till stiftpinnarna med bultar. Korrosion bryter snabbt kontakten mellan elementen.
3. Överdriven distans mellan slingan och huset, vilket kraftigt ökar systemets motstånd.
4. Användning av för tunn profil för elektroderna. Efter en kort tidsperiod orsakar korrosion en kraftig ökning av metallens motståndskraft.
5. Kontakt mellan koppar- och aluminiumledare. I detta fall försämras anslutningen på grund av kontaktkorrosion.

Om brister upptäcks i konstruktionen måste de åtgärdas omedelbart. En överdriven ökning av det elektriska motståndet eller en störning i kretsens kontinuitet stör jordningen. En krets kan inte garantera säkerheten.

En jordkrets är nödvändig i ett privat hem. Denna konstruktion garanterar de boendes elsäkerhet och förhindrar tragiska olyckor. Man måste dock komma ihåg att jordningens effektivitet beror på en korrekt beräkning, val av kretsar och installationens utförande. Om du tvivlar på din egen förmåga är det bättre att använda ett färdigt kit.

Vilka typer av jordningssystem finns och vad är skyddsjordning?

Jordfelsbrytare - vad är det, beskrivning och kopplingsscheman i ett privat hem

Gör en öppen retrokabel med händerna

Tekniska egenskaper och användningsområde för kabel KG

Huvudtekniska egenskaper hos elkabeln AVVG

Hur kan man utföra ledningar i lägenheten med sina egna händer?