Jak obliczyć uziemienie
Kwestia uziemienia domowego sprzętu elektrycznego wydaje się większości zwykłych ludzi wtórnych i opcjonalnych, ponieważ jeszcze nie tak dawno instalacja przewodu uziemiającego nie była nawet przewidziana w okablowaniu elektrycznym domów. Obecnie liczba domowych urządzeń elektrycznych w każdej rodzinie znacznie wzrosła, ich zużycie energii wzrosło, co oznacza, że obciążenie sieci energetycznej wzrosło. Zignorowanie tego, co oczywiste, stanowiłoby wysokość nieodpowiedzialności, dlatego współczesne wymogi bezpieczeństwa elektrycznego regulują zasady, zgodnie z którymi wszystkie domowe urządzenia elektryczne o mocy większej niż 1,3 kW podlegają uziemieniu ochronnemu. Tak więc, nawet jeśli uziemienie nie jest początkowo przewidziane, musi być wyposażone we własne zasoby, które przede wszystkim umożliwiają obliczenie uziemienia. Dla każdego, kto napotkał podobny problem, ważne jest, aby zrozumieć istotę tego, co się dzieje, ponieważ jeśli obliczenia uziemienia są wykonywane online przez program na komputerze, obliczenia te nie zwiększą zrozumienia podstawowych zasad elektrotechniki dla prostego użytkownika. Użytkownik odpowiedzialny za życie i zdrowie swoich bliskich bez wątpienia skorzysta z poniższych informacji. Pomoże to zaspokoić potrzebę uziemienia, co ostatecznie pozwoli uniknąć nieprzyjemnych i niebezpiecznych chwil podczas pracy urządzeń elektrycznych w życiu codziennym. Rozważ niezbędne formuły obliczeniowe, spróbuj bardziej szczegółowo zrozumieć specyfikę problemu.
Zadowolony
- Przykład działania programu
- Obliczanie rezystancji uziemienia
- Obliczanie pętli uziemienia
Podczas działania urządzeń elektrycznych na ich przewodzącej obudowie pojawia się napięcie z powodu przepływu prądu przez uzwojenia transformatorów lub silników elektrycznych. Nawet jeśli obudowa nie ma bezpośredniego połączenia z linią energetyczną, generowane jest na nią napięcie, spowodowane przez pole elektromagnetyczne z takich prądów. Aby przekierować napięcie z korpusu urządzenia, należy je podłączyć do ziemi, czyli do ziemi.
Rozważ obliczenie uziemienia komputera – przykład pracy programu Elcut.
Przykład działania programu
Jak widać, program wykonuje obliczenia uziemienia po mistrzowsku, ale najpierw musisz zrozumieć funkcje programu.
Rozważ techniczną wykonalność uziemienia jako przykład działania nowoczesnych telewizorów i urządzeń przeciwprzepięciowych. Nowoczesne telewizory mają urządzenia do awaryjnego wyłączania z powodu przepięcia, konieczne jest uziemienie, aby zapewnić jego działanie, w przeciwnym razie urządzenie nie zareaguje na przekroczenie dopuszczalnych parametrów napięcia, co spowoduje uszkodzenie drogiego urządzenia. Ochronniki przeciwprzepięciowe do podłączania komputerów również wymagają uziemienia dla wydajnego działania, w przeciwnym razie filtr będzie działał jak zwykły przedłużacz.
Ochronnik przeciwprzepięciowy ze stykami uziemiającymi do obsługi i uziemienia urządzeń gospodarstwa domowego
Oprócz technicznej potrzeby uziemienia istnieje ważniejsze zadanie – bezpieczeństwo urządzeń elektrycznych. Dla jasności rozważamy typową sytuację: lodówka znajduje się w pobliżu baterii, urządzenie nie jest odpowiednio uziemione i na obudowie pojawiło się niewielkie napięcie, około 50-100 V, osoba dorosła, która dotknie obudowy, może nawet nie odczuwać dyskomfortu, ale jeśli obudowa Jeśli dziecko dotknie urządzenia, podczas dotykania (przypadkowo lub umyślnie) baterii centralnego ogrzewania, znajdzie się ona między uziemionym przewodnikiem (baterią) a źródłem napięcia (lodówką), w wyniku czego obwód elektryczny zostanie zamknięty przez ciało dziecka. Przepływ prądu przez ciało dziecka może prowadzić do nieodwracalnych konsekwencji, dlatego uziemienie ochronne należy traktować bardzo poważnie.
W nowoczesnych wieżowcach uziemienie nie jest trudne. Okablowanie w takich domach zawiera już przewód uziemiający, ułożony równolegle z linią energetyczną. Do bezpiecznej pracy urządzeń elektrycznych wystarczy zainstalować i poprawnie podłączyć trzy pinowe gniazdo.
Trzy pinowe gniazdo, strzałki wskazują styki uziemiające
W tych domach gdzie uziemienie obwodu wyjściowego nie został dostarczony podczas budowy, można to zrobić własnymi rękami, jeśli tarcza z licznikami znajduje się w wejściu na klatkę schodową. W takiej osłonie przewód uziemiający lub zero (w zależności od schematu zasilania domu – cztero- lub pięcioprzewodowy) jest podłączony do metalowej obudowy ekranu, aby się z nim połączyć, wystarczy znaleźć wolny zacisk na obudowie. W takim przypadku należy przestrzegać zasady – każdy przewód uziemiający należy połączyć oddzielną śrubą.
Ale jest mało prawdopodobne, aby możliwe było ustawienie uziemienia lub uziemienia w starym „Chruszczowie”, użycie działającego przewodu neutralnego do celów uziemienia jest zabronione, w tym celu wymagana jest osobna elektroda uziemiająca. Jako przewodniki uziemiające można zastosować naturalne struktury przewodzące mające bezpośredni kontakt z ziemią oraz specjalnie zaprojektowane urządzenia zwane sztucznymi przewodnikami uziemiającymi. Naturalnym uziemieniem mogą być: wzmocnienie fundamentu, rury wodne (z wyjątkiem systemu grzewczego), zewnętrzna metalowa osłona kabli pancernych (z wyjątkiem aluminium). Sztuczne urządzenia uziemiające są pionowe i poziome. Oznacza to, że ma być wytwarzany w postaci metalowych prętów wbijanych w ziemię, zespawanych razem za pomocą paska przewodzącego lub w postaci metalowych elektrod ułożonych poziomo w ziemi, poniżej poziomu zamarzania gleby.
Obliczanie rezystancji uziemienia
Dla skutecznego urządzenia uziemiającego konieczne jest wykonanie wstępnych obliczeń, głównym parametrem numerycznym pętli uziemiającej jest jej rezystancja, nowoczesne zasady instalacji elektrycznej regulują jej wartość nie więcej niż 8 omów w sieci o napięciu 220 V i 4 omach przy napięciu 380 V. Te parametry rezystancji pętli należy przestrzegać podczas wszystkie sezony. Oczywiście przy niższym napięciu dopuszczalna jest wyższa wartość rezystancji, ponieważ zadaniem uziemienia jest zapewnienie bezpieczeństwa osób mających kontakt z obudową instalacji w przypadku napięcia fazowego.
Przy mniejszym oporze uziemienia na obudowie urządzenia pojawi się mniejsza część potencjału elektrycznego. Pomiar rezystancji uziemienia odbywa się za pomocą specjalnych mierników.
Miernik rezystancji uziemienia
Obliczanie pętli uziemienia
Obliczanie pętli uziemienia wykonane na podstawie pomiaru rezystywności gruntu, jest to cecha, która określa poziom przewodnictwa elektrycznego ziemi. Konkretna odporność gleby zależy od jej gęstości, składu chemicznego i mechanicznego, temperatury i wilgotności. Z tego wynika, że wskaźnik ten będzie się znacznie różnić w różnych warunkach pogodowych iw różnych porach roku, dlatego do obliczeń brane są największe wskaźniki sezonowej rezystywności.
Rezystywność gruntu
Obliczenie rezystancji pionowego układu z pojedynczą elektrodą uziemiającą przeprowadza się zgodnie ze wzorem:
Gdzie:
R₁ – obliczona rezystancja pojedynczego pręta (Ohm)
∏ – stała (3.141592)
ρ – rezystywność gruntu (Ohm • m)
L – długość pręta uziemiającego (m)
In jest logarytmem naturalnym
T to odległość od środka pręta do powierzchni ziemi (m)
d jest średnicą pręta (m)
Aby obliczyć rezystancję elektrody uziemiającej składającej się z kilku identycznych prętów i znajdujących się na tej samej głębokości, stosuje się następujący wzór:
Gdzie:
R jest obliczoną opornością elektrody uziemiającej składającej się z kilku prętów
R₁ jest oporem pojedynczego pręta (Ohm)
K₁ – współczynnik wzajemnego oddziaływania elektrod
N jest liczbą prętów w uziemieniu
Współczynnik wzajemnego oddziaływania elektrod zależy od odległości między elektrodami, pamiętaj, że nie powinna być mniejsza niż ich długość. Optymalna odległość to 2,2 raza długość prętów. Połączenie prętów w wieloelektrodowej elektrodzie uziemiającej jest wykonane z metalowego paska o przekroju 150 mm2.
Jak widać z powyższych wzorów, ogólna rezystancja elektrody uziemiającej zależy od rezystancji właściwej gleby i długości elektrod, tj. Im większy opór elektryczny gleby, tym dłuższe powinny być elektrody w elektrodzie uziemiającej. Jeśli natura gleby nie pozwala na napędzanie długimi elektrodami, należy je stosować w większych ilościach, a w bardzo kamienistych skałach może być konieczne użycie poziomych lub elektrolitycznych uziemień
