A működő elektromos készülékeket földelni kell. A céltól függően lehet működő vagy védő. Az első az eszközök helyes működésére irányul, a második az emberek védelmére vonatkozik. Az egyik és a második működési elve eltérő.
A földelés fő céljai
A talaj képes semlegesíteni az elektromos áramot, mivel a feszültség mértéke nulla. Az ellenállás a földelő eszköz fő mutatója, amellyel meg lehet ítélni annak minőségét és képességét a rendeltetésének. A fajlagos ellenállás a talaj összetételétől, a kémiai anyagok jelenlététől függ - savas vagy lúgos, nedvességtől, törékenységtől. A talaj összetételétől függően szükség lehet valamilyen speciális földelő készlet használatára vagy a föld teljes cseréjére a földelő eszközök megfelelő működéséhez.
A földelés bármely eszköz, elektromos telepítés vagy a hálózat egy részének csatlakoztatása a földelő eszközhöz. Ez egy földelővezeték és földelővezetők, amelyeken az áram a földbe áramlik és semlegesül.
Több földelő kapcsoló is lehet. Egy elosztott áramkörben egy objektum kerülete körül helyezkednek el, amelynek elektromos hálózatát biztosítani kell. A vezető rész (földelő vezetők) általában fémből készülnek. Földelőelektródákat hoznak hozzájuk, amelyek közvetlenül érintkeznek a talajjal.
A földelőkészülék egy áramkörre van felszerelve. A földhurok elektródvezetők sorozata, amelyek a talajba eldugulnak. Hosszuk 3 méter, kis távolságra vannak egymástól. Vegyületként vízszintes fémcsíkot használnak, amelyet a talajba legfeljebb 1 méter mélységig fektetnek be. Az elektródákhoz való csatlakoztatást hagyományos hegesztéssel hajtják végre. Speciális földelőkészletekben a berendezés részeit menetelik, ami nem befolyásolja a munka tulajdonságait.
A földelés a következő esetekben szükséges:
- A berendezés statikus elektromosságtól való védelme. A természetben előforduló folyamatok, például a villámlás, befolyásolhatják az áramkörben áramló áramot, amelynek eredményeként a berendezés megsérülhet. A talajba telepített elektródák felesleges áramot bocsátanak ki.
- Hálózati védelem rövidzárlatok ellen.
- Túlfeszültség-védelem.
A működő talajra példa egy villámrúd, amely elektródákhoz van csatlakoztatva. Különösen fontos generátorok, transzformátorok esetén.
A védő földelés elve
A védő földelés olyan intézkedéskészlet, amelynek célja a felszerelések és az azokkal dolgozó emberek védelme. Arra szolgál, hogy kiküszöböljék a közeli eszköz által okozott elektromágneses zavarokat, valamint semlegesítsék az interferenciát az áramkör kapcsolásakor.
Villámvédelem
A légközeg egy nagy ellenállású szakasz, de a kisülési teljesítmény meghaladja ezt az ellenállást, ezért áttörik rajta. A légkör felső rétegeitől a földig vezető úton a villám választja ki a legkevesebb ellenállású területeket - nedves területeket, falakat, fákat és vízcseppeket.Ez magyarázza azt a tényt, hogy a kisülések gyakran esnek a fába - kisebb ellenállású, mint a körülötte levő. Az épületbe való belépéskor az áram átjut a legkevesebb ellenállású területeken is - ezek fémcsövek, elektromos készülékek vagy azok fém alkatrészei, nedves falak. Ha az eszköz nincs földelve, akkor a töltés átjárásakor történő megérintése halálos lehet.
Ha egy villámrúd van felszerelve a tetőre, a töltő belép rá, aztán a földre mozog és semlegesül. Fontos, hogy az áramok ne terjedjenek a tárgyon belül, így a talaj felszerelésére használt anyagok alacsony ellenállásúak. A szabályok szerint ez nem haladhatja meg a 4 ohmot. Maga a villámvezetőt csatlakoztatni kell a talajban lévő elektródákhoz.
Túlfeszültség-védelem
Az elektronikus berendezések érzékenyek a sugárzástól vagy a sugárban működő erőteljes villamos berendezésekre. A közelben hirtelen villámcsapás károsíthatja az elektronikát.
Példa: zivatar alatt túlzott töltés léphet fel a rézkábelben, amelyhez a házak csatlakoznak, és amelyen keresztül áram áramlik. A növekvő méretű töltés tönkreteheti a kábelt. Ebben az esetben egy SPD-t helyeznek a tápvezetékre - egy túlfeszültség-védő készüléket úgy, hogy a fölösleges töltés a földre kerüljön.
Az emberek védelme
Olyan eszközök esetén, ahol minden fém elem képes áramot vezetni. Ha megérinti egy földeletlen eszközt, amelyben statikus elektromosság halmozódott fel, erős ütést kaphat. Ez elsősorban a szív-érrendszert és az idegrendszert érinti. Gumicsizma, gumikesztyű, abszolút száraz szoba segít csökkenteni az ütéseket, de az emberek ritkán járnak el egy lakásban vagy irodában gumicsizmával. A harmadik vezetéknek a műszerházhoz történő csatlakoztatása, majd az elektródákhoz történő csatlakoztatása lehetővé teszi a fölösleges áram felhasználását a talajba.
A régi magán- és többlakásos épületekben nem végeztek földelési intézkedéseket, ezért minden elektromos készülék potenciális veszélyt jelent az emberekre.
A házi készítésű készülékek így nézhetnek ki: huzal van csatlakoztatva az eszköz testéhez, amelyet az utcán jelenítenek meg, és a földbe vezetett fémtermékekhez (cső, sarok, vödör, szerelvények) csatlakoznak. Ezek a termékek jó áramvezetők, az emberi testtel ellentétben, tehát az áram kiválasztja a fémet és megy a földbe.
A földelés eltérése a védőtől
A biztonsági előírások szerinti munkavégzést és védő földelést nem szabad kombinálni a vízkörrel. A légköri kisülés során az elektromos készülékek megsérülhetnek, és a védőföldelés nem működik.
A funkcionális (működő) földelő áramkörben az összes áramot hordozó szerkezet a földbe beépített elektródákhoz van kötve. A talaj helyes működéséhez biztosítékokat is használnak, amelyek magukra feszültséget vesznek fel és meghibásodnak.
A működő földelés abban az esetben van felszerelve, ha a gyártó utasításai és az ezt az eszközt védő követelmények csatolódnak az eszközökhöz.
Több követelmény vonatkozik a védő földelőkészülékre, mivel ennek fontosabb feladatai vannak: az emberek életének megmentése.
| A működő földelő eszköz célja | A védő földelés célja |
| Nagy teljesítményű készülékek | Háromfázisú készülékek, amelyek teljesítménye kevesebb, mint 1 kW |
| Elektronikus érzékeny berendezések | Egy- és kétfázisú készülékek, amelyek nem érintkeznek a talajjal |
| Orvosi eszközök | 1 kW-nál nagyobb teljesítményű készülékek |
| Elektronikus technológia, amely hordozza a fontos információkat | Kondenzált áramkörökben semleges vezetővel |
A legmegbízhatóbb földelést a ház elektromos áramköre biztosítja. Az egyes aljzatokhoz illeszkedő kábeleknek háromvezetékesnek kell lenniük.A harmadik mag csatlakozik a földhöz és eltávolítja a statikus elektromosságot, valamint megakadályozza a rövidzárlatot és a villámok belépését az épületbe.
Földvédő követelmények
A földelő berendezéseknek a funkcióik teljesítéséhez meg kell felelniük bizonyos paramétereknek és a berendezés gyártójának utasításainak.
A funkcionalitást befolyásoló nuanok:
- A talaj ellenállása annak fizikai-kémiai tulajdonságai miatt. Nedves agyag, grafitforgács, tőzeg, sós mocsarak vagy tengervíz vezet a legjobb árammal. Rosszabb - száraz homok vagy kemény kőzetek - gránit, zúzott kő, kvarc, aszfalt, beton.
- A földelő elektróda és a talaj érintkezési területe. Minél nagyobb a terület, annál kedvezőbb feltételek alakulnak ki az áram áramlásához, annál gyorsabban ez történik. Növeli a területet, ha nagyobb számú elektródát telepít az épület kontúrjára. Ebben az esetben egy acéllemezzel össze vannak kötve egyetlen egységbe. Ha megnöveli egy elektróda méretét, a teljes terület is növekszik. A függőleges fémkontúr beépítése elősegíti a terület növelését, ha a talaj alsó rétegeinek nagyobb ellenállása van, mint a felszíni rétegeknek.
Mivel nehéz elérni az ideális talajállóságot, az eszközöket annak jellemzői alapján hozzák létre. Minden elektromos telepítésnek megvan a saját ellenállási szabványa a földelő eszközökre. Például 100 kW-nál nagyobb feszültségű villamos alállomások esetén az ellenállás nem haladhatja meg a 0,5 Ohmot, a TT-rendszerű otthoni hálózat esetén, valamint az automatikus kikapcsolás esetén legfeljebb 500 Ohmot.
A fém földelő kapcsolókat nem szabad bevonni festékanyagokkal. Időnként földelő eszközként az épület föld alatti részét fémszerkezetekkel használják - elektromosan vezető beton belső megerősítéssel. A földelési probléma megoldásához ne használjon fémcsöveket.
Az elektromos szerelési szabályok szerint az alábbiakat kell földelni:
- 380 V-nál nagyobb feszültségű hálózatok
- Különösen veszélyes és kültéri létesítmények.
A földeléshez és a földeléshez használt berendezések alkatrészei:
- Elektromos berendezések házai.
- Másodlagos transzformátor tekercselése.
- Elektromos készülékek hajtásai.
- Kapcsolótáblák, szekrénykeretek.
- Fémszerkezetek.
- Vas hüvelykábel.
Ha a feszültség nem haladja meg a 42 V váltakozó feszültséget vagy 110 V DC-t, akkor nem szükséges földelni.
Háztartási földelés
A legtöbb háztartási baleset olyan készülék megérintésével jár, amely sérülést okozott. Az emberi test ebben az esetben áramvezető. Elektromos főzőlapok, mosógépek és mosogatógépek, radiátorok, mikrohullámú sütők, kazánok, számítógépek, mosogatógépek - ezek olyan fémszerkezetek, amelyek jól vezetnek áramot és földelés nélkül károsak lehetnek az egészségre.
Rövidzárlat - ez a fázis és a semleges vezetékek érintkezése a hálózatban, ami a vészvédelem működéséhez és az eszköz áramszünetének lekapcsolásához vezet. Leggyakrabban nem rövidzárlat, hanem áramszivárgás halmozódik fel a háztartási berendezések házában. Ez áramütést okozhat.
Az emberi biztonság érdekében be kell szerelni a földelő érintkezőket tartalmazó aljzatokat. Három vezetékes kábelt kell csatlakoztatni az aljzathoz. Kétmagos és hárommagos rendszerrel a földelés különféle módon történik - a csatlakozódoboztól vagy az elektromos paneltől.
Ne használjon földi elektródaként gáz-, víz- vagy központi fűtési csöveket.
Földelés elektromos hibák esetén
A berendezés meghibásodása a szigetelés károsodását és egy fázis bekövetkezését jelenti a műszer tokjában.Ha a berendezés alkatrészei feszültség alatt állnak, de nem rendelkeznek védelemmel földelés és RCD formájában, akkor az a személy, aki nem ismeri a veszélyt, áramütést kaphat.
A második kiviteli alakban az áramszivárgás nem feltétlenül jelentős, a berendezés védőberendezése nem reagál a feszültségre, és nem kapcsolja ki az eszközt. Egy személy kisebb csapást kaphat.
Ha az ügy nem földelt, de az RCD telepítve van, akkor 0,02 másodpercig működni fog, miután egy személy megérintette az eszköz testét. Ez az idő nem elég az egészség károsításához.
A biztonság szempontjából a leghatékonyabb áramkör a földelés és az RCD jelenléte. Ha áramszivárgás történik, és a földbe kerül, az RCD reagál és kikapcsolja az eszközt.
Hogyan számítják ki a fő földelő elemek paramétereit?
A földelő eszköz paramétereinek kiszámítása a képletek szerint történik. A kiindulási elemek a következők:
- talajállóság ezen a területen;
- az elektródák hossza, vastagsága, átmérője, valamint számuk.
A gyakorlatban minden esetben eltérések vannak a tervezett munkatervvel kapcsolatban, mivel a talajindexet pontosabban kell elemezni. Ezt gyakorlatilag lehetetlen megtenni: 100 négyzetméteren kb. 100 mini aknát kell fúrni 10 m mélyre, hogy felmérje a talajrétegeket, összetételét és az elemek - agyag, mészkő, homok és más alkotóelemek - bevonását.
A földelőberendezések telepítését a földelés fő elvének megfelelően hajtják végre: a biztonsági margó jelenléte, a paraméterek átlagértékeivel. Minél alacsonyabb az ellenállás, annál jobb az összes elektromos készülék és ember számára.
Földelés
A függőleges elektródák hatékonyabban hajtják végre funkcióikat, mivel nagy mélységben felszerelhetők. Sekély mélységben fekvő vízszintes fektetés esetén az ellenállás megnő, különösen télen, amikor a talaj felső rétegei fagynak.
Az elektródákhoz csapokat használnak, amelyek hossza meghaladja az 1 métert (általában 1,5 m). Az ilyen szerkezeteket hagyományos kalapáccsal könnyen be lehet takarni a talajba, a csatlakoztatást legalább 0,5 m mély vízszintes síkban kell elvégezni.
