Käytettävien sähkölaitteiden on oltava maadoitettuja. Tarkoituksesta riippuen se voi olla toimiva tai suojaava. Ensimmäinen on tarkoitettu laitteiden oikealle toiminnalle ja toinen ihmisten suojelemiseen. Yhden ja toisen toimintaperiaate on erilainen.
Maadoituksen päätavoitteet
Maaperä kykenee neutraloimaan sähkövirran, koska sen jännitteen aste on nolla. Kestävyys on maadoituslaitteen pääindikaattori, jonka avulla voidaan arvioida sen laatu ja kyky saavuttaa tarkoitus. Erityinen vastus riippuu maaperän koostumuksesta, kemikaalien läsnäolosta siinä - happamia tai emäksisiä, kosteudesta, murenevuudesta. Maaperän koostumuksesta riippuen saatat joutua käyttämään jotakin erityistä maadoitussarjaa tai maan täydellistä vaihtoa maadoituslaitteiden oikean toiminnan kannalta.
Maadoitus on minkä tahansa laitteen, sähköasennuksen tai verkon osan yhdistäminen maadoituslaitteeseen. Se on maadoitusjohdin ja maadoitusjohtimet, joiden kautta virta virtaa maahan ja on neutraloitu.
Maadoituskytkimiä voi olla useita. Hajautetussa piirissä ne sijaitsevat objektin kehällä, jonka sähköverkko on varmistettava. Johtava osa (maadoitusjohtimet) on yleensä valmistettu metallista. Maadoitetut elektrodit tuodaan heihin, joilla on suora kosketus maaperään.
Maadoituslaite on asennettu piiriin. Maasilmukka on sarja elektrodijohtimia, jotka tukkeutuvat maahan. Niiden pituus on 3 metriä, ne sijaitsevat pienellä etäisyydellä toisistaan. Yhdisteenä käytetään vaakasuoraa metallinauhaa, joka lasketaan maaperään matalaan syvyyteen, joka on jopa 1 metri. Kytkentä elektrodien kanssa tapahtuu tavanomaisella hitsauksella. Erityisissä maadoitussarjoissa laiteosat kierretään, mikä ei vaikuta työominaisuuksiin.
Maadoitus on välttämätöntä seuraavissa tapauksissa:
- Laitteiden suojaaminen staattiselta sähköltä. Luonnossa tapahtuvat prosessit, kuten salama, voivat vaikuttaa piirissä virtaavaan virtaan, minkä seurauksena laite voi vaurioitua. Maahan asennetut elektrodit purkavat ylivirtaa.
- Verkon suojaus oikosulkuja vastaan.
- Ylijännitesuoja.
Esimerkki työmaasta on salamanpuikko, joka on kytketty elektrodeihin. Erityisen tärkeä generaattoreissa, muuntajissa.
Suojaava maadoitusperiaate
Suojaava maadoitus on joukko toimenpiteitä, joiden tarkoituksena on suojata laitteita ja niiden kanssa työskenteleviä ihmisiä. Sitä käytetään lähellä olevien laitteiden aiheuttamien sähkömagneettisten häiriöiden poistamiseen, samoin kuin häiriöiden eliminointiin virtapiirin kytkennän aikana.
Ukkossuojaus
Ilmaväliaine on korkean resistanssin omaava osa, mutta purkauksen teho ylittää tämän vastuskyvyn, joten se murtuu sen läpi. Matkalla ilmakehän ylemmistä kerroksista maahan salama valitsee alueet, joilla on vähiten vastustuskyky - märät alueet, seinät, puut ja vesipisarat.Tämä selittää sen tosiasian, että purkaukset putoavat usein puuhun - sen vastus on pienempi kuin sen ympärillä olevan ilman. Kun se tulee rakennukseen, virta kulkee myös vähiten vastustuskykyisten alueiden läpi - nämä ovat metalliputket, sähkölaitteet tai niiden metalliosat, märät seinät. Jos laitetta ei ole maadoitettu, sen koskettaminen latauksen aikana voi olla tappava.
Kun katto on asennettu ukkotangolla, lataus pääsee siihen ja siirtyy sitten maahan ja neutraloituu. On tärkeää, että virrat eivät leviä esineen sisällä, joten maan varustamiseen käytettävillä materiaaleilla on alhainen vastus. Säännösten mukaan se ei saisi ylittää 4 ohmia. Itse salamanjohdin on kytkettävä maassa oleviin elektrodeihin.
Ylijännitesuoja
Elektroniikkalaitteet ovat herkkiä niiden sädessä toimiville voimakkaille voimakkuuksille tai voimakkaille sähkölaitteille. Lähellä olevat äkilliset salamat voivat vaurioittaa elektroniikkaa.
Esimerkki: ukkosmyrskyn aikana kuparikaapeliin, johon talot on kytketty ja jonka kautta virta kulkee, voi tapahtua ylimääräinen varaus. Lataus, jonka koko suurenee, voi tuhota kaapelin. Tällöin voimajohtoon asetetaan SPD - ylijännitesuojalaite siten, että ylimääräinen varaus tunkeutuu maahan.
Ihmisten suojelu
Laitetapaukset, kaikki metalliosat kykenevät johtamaan virtaa. Jos kosketat maadoittamatonta laitetta, johon on kertynyt staattista sähköä, voit saada voimakkaan iskun. Tämä vaikuttaa ensisijaisesti sydän- ja verisuoni- ja hermostoon. Kumikengät, kumihanskat, ehdottomasti kuiva huone auttavat vähentämään iskuja, mutta ihmiset kävelevät harvoin huoneiston tai toimiston ympäri kumisaappaina. Kolmannen johdon kytkeminen instrumentin koteloon ja sen kytkeminen sitten elektrodoihin mahdollistaa ylimääräisen virran hyödyntämisen maahan.
Vanhoissa yksityisissä ja kerrostaloissa maadoitustoimenpiteitä ei suoritettu, joten kaikki sähkölaitteet ovat potentiaalinen vaara ihmisille.
Kotitekoiset laitteet voivat näyttää tältä: johto on kytketty laitteen runkoon, joka näytetään kadulla ja liitetään maahan ajettuun metallituotteeseen (putki, nurkka, ämpäri, liitososat). Nämä tuotteet ovat hyviä virranjohtimia, toisin kuin ihmiskeho, joten virta valitsee metallin ja menee maahan.
Ero työskentelymaadoituksessa suojaavasta
Turvallisuussääntöjen mukaista työskentely- ja suojamaadoitusta ei tule yhdistää vesipiiriin. Ilmakehän päästöjen aikana sähkölaitteet voivat vaurioitua, ja suojamaadoitus ei toimi.
Toiminnallisessa (työskentelevässä) maadoituspiirissä kaikki virtaa kuljettavat rakenteet on kytketty maahan asennettuihin elektrodeihin. Työmaan oikean toiminnan kannalta käytetään myös sulakkeita, jotka ottavat jännitteen itsestään ja rikkoutuvat.
Työmaadoitus on varustettu siinä tapauksessa, että laitteisiin kiinnitetään valmistajan ohjeet ja tätä laitetta suojaavat vaatimukset.
Suojaavalle maadoituslaitteelle on enemmän vaatimuksia, koska sillä on tärkeämpiä tehtäviä: ihmisten hengen pelastaminen.
| Käytettävän maadoituslaitteen tarkoitus | Suojaavan maadoituksen tarkoitus |
| Suuritehoiset laitteet | Kolmivaiheiset laitteet, joiden teho on alle 1 kW |
| Elektroniset herkät laitteet | Yksivaiheiset ja kaksivaiheiset laitteet, jotka eivät ole kosketuksissa maahan |
| Lääketieteelliset laitteet | Laitteet, joiden kapasiteetti on yli 1 kW |
| Sähköinen tekniikka, joka on tärkeän tiedon välittäjä | Sulakepiireissä, joissa on nollajohdin |
Luotettavin maadoitus toimitetaan talon sähköpiirissä. Jokaiseen pistorasiaan sopivien kaapeleiden on oltava kolmijohtoisia.Kolmas ydin kytkeytyy maahan ja poistaa staattisen sähkön, ja estää myös oikosulkuja ja salaman pääsyä rakennukseen.
Maapallon suojavaatimukset
Jotta maadoituslaitokset voivat suorittaa tehtävänsä, niiden on noudatettava tiettyjä parametreja ja laitevalmistajan ohjeita.
Funktionaalisuuteen vaikuttavat nuanit:
- Maaperän kestävyys johtuu sen fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Märkä savi, grafiittihake, turve, suolavaunut tai merivesi johtavat parhaiten. Pahempaa - kuiva hiekka tai kovat kivet - graniitti, murskattu kivi, kvartsi, asfaltti, betoni.
- Maaelektrodin kosketuspinta maaperään. Mitä suurempi pinta-ala, sitä edullisemmat olosuhteet luodaan virran virtaukselle, sitä nopeammin tämä tapahtuu. Voit lisätä pinta-alaa asentamalla suuremman määrän elektrodeja rakennuksen ääriviivat pitkin. Tässä tapauksessa ne yhdistetään teräslevyn kanssa yhdeksi yksiköksi. Jos suurennat yhden elektrodin kokoa, myös kokonaispinta-ala kasvaa. Pystysuoran metallimuodon asentaminen auttaa lisäämään pinta-alaa, jos maaperän alemmilla kerroksilla on enemmän vastustusta kuin pintakerroksilla.
Koska ihanteellista maaperänkestoa on vaikea saavuttaa, laitteet luodaan sen ominaisuuksien perusteella. Jokaisella sähköasennuksella on omat vastustandardinsa maadoituslaitteille. Esimerkiksi yli 100 kW: n jännitteisissä sähköasemissa vastus ei saa olla suurempi kuin 0,5 ohmia, ja TT-järjestelmällä varustetun kotiverkon samoin kuin automaattisen sammutuksen yhteydessä enintään 500 ohmia.
Metallisia maadoituskytkimiä ei saa päällystää maalimateriaaleilla. Joskus maadoituslaitteena käytetään rakennuksen maanalaista osaa, jolla on metallirakenteet - sähköä johtava betoni, jonka sisällä on vahvike. Älä käytä kaasumetalliputkia maadoitusongelman ratkaisemiseksi.
Sähköasennussääntöjen mukaan seuraavat on maadoitettava:
- Verkot, joiden jännite on yli 380 V.
- Erityisen vaaralliset ja ulkoasennukset.
Maadoitettujen laitteiden osat:
- Sähkölaitteiden kotelot.
- Toisiomuuntajan käämi.
- Sähkölaitteiden käyttölaitteet.
- Kojeistot, kaappikehykset.
- Metallirakenteiden laitteet.
- Rautavaippakaapeli.
Jos jännite ei ylitä 42 V AC tai 110 V DC, maadoitusta ei tarvita.
Kotitalouksien maadoitus
Suurimpaan osaan kotitalousonnettomuuksia liittyy laitteen koskettaminen, jolla on eristysvaurioita. Ihmisruumi on tässä tapauksessa virtajohdin. Sähköiset liesitasot, pesukoneet ja astianpesukoneet, lämpöpatterit, mikroaaltouunit, kattilat, tietokoneet, astianpesukoneet - kaikki nämä ovat metallirakenteita, jotka johtavat sähköä hyvin ja ilman maadoitusta, voivat olla haitallisia terveydelle.
Oikosulku - tämä on vaihe- ja nollajohtojen kosketus verkossa, mikä johtaa hätäsuojauksen toimintaan ja laitteen irti kytkemiseen virrasta. Useimmiten se ei ole oikosulku, vaan virran vuoto, joka kertyy kodinkoneiden koteloon. Tämä voi johtaa sähköiskuun.
Ihmisten turvallisuuden kannalta on välttämätöntä asentaa pistorasiat maadoituskoskettimilla. Kolmijohtiminen kaapeli on kytkettävä pistorasiaan. Kaksiytiminen ja kolmenytiminen järjestelmä maadoitetaan eri tavoin - kytkentärasiasta tai sähköpaneelista.
Älä käytä kaasu-, vesi- tai keskuslämmitysputkia maadoituselektrodina.
Maadoitus sähkövirheiden varalta
Laitteiston toimintahäiriö tarkoittaa eristyksen vaurioitumista ja vaiheen esiintymistä instrumenttikotelossa.Jos laitteiden osiin syötetään virtaa, mutta niillä ei ole suojaa maadoituksen ja RCD: n muodossa, henkilö, joka ei ole tietoinen vaarasta, voi saada sähköiskun.
Toisessa suoritusmuodossa virtavuoto ei ehkä ole merkittävä, laitesuojalaite ei reagoi jännitteeseen eikä sammuta laitetta. Henkilö voi saada pienen iskun.
Jos koteloa ei ole maadoitettu, mutta RCD on asennettu, se toimii 0,02 sekunnin kuluttua siitä, kun henkilö on koskettanut laitteen runkoa. Tämä aika ei riitä vahingoittamaan terveyttä.
Tehokkain piiri turvallisuuden kannalta on maadoituksen ja RCD: n läsnäolo. Jos tapahtuu virtavuoto ja se kulkee maahan, RCD reagoi ja sammuttaa laitteen.
Kuinka lasketaan päämaadoituselementtien parametrit
Maadoituslaitteen parametrien laskenta suoritetaan kaavojen mukaan. Lähtökohdat ovat:
- maaperän kestokyky tällä alueella;
- elektrodien pituus, paksuus, halkaisija sekä niiden lukumäärä.
Käytännössä kaikissa tapauksissa on eroja suunniteltuun työsuunnitelmaan, koska maaperän indeksiä on analysoitava tarkemmin. Tätä on käytännössä mahdotonta tehdä: 100 neliömetriltä on porattava noin 100 minikaivoa, joiden syvyys on enintään 10 metriä, jotta voidaan arvioida maakerroksia, sen koostumusta ja elementtien - saveen, kalkkikiveen, hiekkaan ja muihin komponentteihin - sisällyttämistä.
Maadoituslaitteiden asennus suoritetaan maadoituksen pääperiaatteen mukaisesti: turvallisuusmarginaalin olemassaolo, jolla on parametrien keskiarvot. Mitä pienempi vastus, sitä parempi kaikille sähkölaitteille ja ihmisille.
Maadoitus asennus
Pystysuorat elektrodit suorittavat toimintansa tehokkaammin, koska ne voidaan asentaa suurelle syvyydelle. Vaakatasossa laskettuna matalaan syvyyteen vastus kasvaa, etenkin talvella, kun maan ylemmät kerrokset jäätyvät.
Elektrodoissa käytetään tappeja, joiden pituus on yli 1 metri (yleensä 1,5 m). Tällaisia rakenteita on helppo vasarata maahan tavanomaisella vasaralla, liitäntä tehdään vaakatasossa vähintään 0,5 m syvyydessä.
