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

Problemele de împământare într-o casă privată, calculele circuitelor și instalarea sistemului necesită o soluție obligatorie pentru a asigura siguranța locuinței. Împământarea își va îndeplini funcțiile la maximum numai dacă circuitul este ales corect și toate normele și cerințele sunt respectate. Auto-asamblarea necesită cunoașterea principiilor de proiectare și a regulilor de fabricație.

Am nevoie de împământare într-o casă privată

Când utilizați orice aparat electric în casă, există întotdeauna riscul de deteriorare a izolației firelor sau de scurtcircuitare a acestora la carcasă. În acest caz, orice persoană care atinge zona periculoasă duce la șoc electric, care se poate termina tragic. Curentul tinde întotdeauna spre pământ, iar corpul uman devine un conductor care conectează dispozitivul deteriorat la pământ.

Ce oferă împământarea? De fapt, acesta este un sistem care oferă cea mai scurtă cale pentru curentul electric. Conform legii fizicii, el alege conductorul cu cea mai mică rezistență electrică, iar circuitul are această proprietate. Aproape tot curentul este direcționat către electrodul de împământare și, prin urmare, doar o mică parte din acesta va trece prin corpul uman, ceea ce nu poate provoca rău. Astfel, bucla de masă oferă siguranță electrică. Documentele de reglementare (GOSTs, SNiP, PUE) indică faptul că orice clădire rezidențială privată trebuie să fie echipată cu ele cu rețele AC la o tensiune de peste 40 V și rețele AC peste 100 V.

Pe lângă asigurarea siguranței, sistemul de împământare crește fiabilitatea și durabilitatea aparatelor electrocasnice. Asigură funcționarea stabilă a instalațiilor, protecție împotriva supratensiunilor și diverselor interferențe în rețea, reduce impactul surselor externe de radiații electromagnetice.

Împământarea nu trebuie confundată cu paratrăsnet (paratrăsnet). Deși principiul funcționării lor este similar, ei îndeplinesc o sarcină diferită. Lucrarea unui paratrăsnet este de a devia o descărcare de fulger către pământ atunci când lovește o casă. În acest caz, apare o sarcină electrică puternică, care nu ar trebui să cadă în rețeaua internă, deoarece.poate pur și simplu să topească firul sau cablul. De aceea, linia paratrăsnetului merge de la receptoarele de pe acoperiș de-a lungul conturului exterior și nu trebuie combinată cu linia interioară de împământare. Paratrăsnetul și împământarea pot avea un circuit subteran comun (dacă are o marjă), dar cablajul trebuie separat.

Scheme de împământare: care este mai bine să faceți

Sistemul de împământare al unei case private depinde de tipul de conexiune la rețea la aceasta. Cel mai adesea, se realizează conform principiului TN-C. O astfel de rețea este prevăzută cu un cablu cu două fire sau o linie aeriană cu două fire la o tensiune de 220 V și un cablu cu patru fire sau o linie cu patru fire la 380 V. Cu alte cuvinte, faza (L) și firele combinate de protecție-neutru (PEN) sunt potrivite pentru casă. În rețelele moderne, cu drepturi depline, conductorul PEN este împărțit în fire separate - de lucru sau zero (N) și de protecție (PE), iar alimentarea este realizată printr-o linie cu trei fire sau, respectiv, cinci fire. Având în vedere aceste opțiuni, schema de împământare poate fi de 2 soiuri.

Sistem TN-C-S

Asigură împărțirea intrării PEN în conductori paraleli. Pentru a face acest lucru, în dulapul de intrare, conductorul PEN este împărțit în 3 magistrale: N ("neutru"), PE ("sol") și o magistrală splitter în 4 conexiuni. În plus, conductorii N și PE nu pot intra în contact unul cu celălalt. Bara PE este conectată la corpul dulapului, iar conductorul N este montat pe izolatori. Bucla de masă este conectată la magistrala splitter. Între conductorul N și electrodul de masă este instalat un jumper cu o secțiune transversală de cel puțin 10 mm pătrați (pentru cupru). În cablarea ulterioară, „neutru” și „împământare” nu se intersectează.

Referinţă! Este important de luat în considerare că acest sistem este eficient doar la instalarea unui RCD și a unui întrerupător de tip diferențial.

Sistem TT

Într-un astfel de circuit, nu este necesară împărțirea conductoarelor, deoarece. conductorul neutru și cel de pământ sunt deja separate într-o rețea adecvată. În dulap, conexiunea corectă se face pur și simplu. Bucla de masă este conectată la firul PE (miez).

Întrebarea despre care sistem de împământare este mai bun nu are un răspuns clar. Circuitul CT este mai ușor de instalat și nu necesită dispozitive de protecție suplimentare. Cu toate acestea, marea majoritate a rețelelor funcționează pe principiul TN-C, care forțează utilizarea schemei TN-C-S. În plus, instalațiile electrice cu putere cu două fire sunt adesea folosite în viața de zi cu zi. La împământarea CT, carcasa unor astfel de dispozitive este alimentată dacă izolația este deteriorată. În acest caz, împământarea TN-C-S este mult mai fiabilă.

Ce este o buclă de masă: definiție și dispozitiv

Bucla de împământare este un design special de materiale conductoare electric cu rezistență electrică scăzută, oferind o descărcare instantanee a curentului electric la pământ. Este format din 2 părți interconectate - sistem intern și extern. Conexiunea lor fiabilă se realizează în tabloul electric de intrare.

Dispozitivul subsistemului extern trebuie să asigure tranziția semnalului electric la pământ cu distribuția acestuia în zonă. Se bazează pe mai mulți electrozi îngropați în pământ și conectați între ei într-un circuit folosind plăci. Din plăci pleacă o magistrală de secțiune transversală suficientă, care este introdusă în tabloul electric, unde este conectată la subsistemul intern. Fiecare electrod este un știft metalic îngropat (înfipt) la o anumită adâncime.

Subsistemul intern este cablarea circuitului de împământare în întreaga casă. Conductoarele de pe ecran sunt deviate către prize, către carcasele dispozitivelor electrice puternice, către linii metalice (conducte). Conductoarele separate sunt combinate într-o magistrală comună, care este conectată la magistrala circuitului extern.

Principiul de funcționare a buclei de masă este destul de simplu. Sarcina electrică acumulată în elementele metalice (carcase de instalații, conducte, fitinguri etc.) în caz de deteriorare a izolației conductoarelor rețelei electrice sau indusă din surse exterioare, se repezi de-a lungul firelor subsistemului intern, care au rezistență electrică scăzută. , la circuitul subsistemului extern. Pe electrozii îngropați în pământ, „curge” în pământ. La rândul său, pământul are o capacitate uriașă, care vă permite să „absorbiți” liber astfel de scurgeri de energie electrică.

Tipuri de bucle de masă

Pentru a „drena” rapid curentul în pământ, subsistemul extern îl redistribuie la mai mulți electrozi dispuși într-o anumită ordine pentru a crește aria de disipare. Există 2 tipuri principale de conexiune la circuit.

Triunghi - buclă închisă

Acest caz implică utilizarea a 3 pini conectați prin dungi într-un triunghi isoscel. Distanța dintre electrozi este selectată după următorul principiu: distanța minimă este lungimea părții subterane a electrodului (adâncimea), maxima este de 2 adâncimi. De exemplu, pentru o adâncime standard de 2,5 m, latura triunghiului este selectată în intervalul 2,5-5 m.

Liniar

Aceasta optiune este formata din mai multi electrozi dispusi in linie sau in semicerc. Un contur deschis este utilizat în cazurile în care zona site-ului nu permite formarea unei figuri geometrice închise.Distanța dintre pini este selectată în intervalul 1-1,5 adâncime. Dezavantajul acestei metode este o creștere a numărului de electrozi.

Aceste tipuri sunt cel mai adesea folosite în amenajarea împământării unei case private. În principiu, o buclă închisă poate fi formată sub forma unui dreptunghi, poligon sau cerc, dar vor fi necesari mai mulți ace. Principalul avantaj al sistemelor închise este continuarea funcționării complete atunci când legătura dintre electrozi este ruptă.

Important! Circuitul liniar funcționează pe principiul unei ghirlande și deteriorarea jumperului dezafectează o anumită secțiune a acestuia.

Reguli și cerințe pentru bucla de masă

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

1. Conturul exterior trebuie situat la o distanță de cel puțin 1 m și nu mai mult de 10 m de casă. Distanța optimă este de 2-4 m de la fundație.
2. Adâncimea electrozilor este selectată în 2-3 m. O parte a știftului de 20-25 cm lungime este lăsată pe suprafață pentru conectarea cu o bandă.
3. De la scutul de intrare la circuit, este așezată un autobuz cu o secțiune transversală de cel puțin 16 metri pătrați. mm.
4. Legarea electrozilor între ei este asigurată numai prin sudare. În scut, legătura se poate face cu șuruburi.
5. Rezistența totală a sistemului nu trebuie să depășească 4 ohmi pentru 380V și 8 ohmi pentru 220V.

Bucla de pământ externă este situată în pământ, ceea ce implică cerințe sporite pentru proiectarea sa. Ar trebui să fie situat sub nivelul de îngheț al solului, deoarece. umflarea solului va împinge electrozii afară. În timpul funcționării, coroziunea nu ar trebui să distrugă metalul și să-i mărească excesiv rezistența electrică. Rezistența tijelor ar trebui să le permită să fie introduse în pământ solid.

Calculul de împământare pentru o casă privată: formule și exemple

Calculele de împământare pentru o casă privată se bazează pe formulele de calcul a rezistenței la răspândirea curentului pentru electrozi. Exemple vor fi prezentate mai jos.

Rezistenta la sol

Cu o singură tijă, se aplică formula:

unde ρ echiv este rezistivitatea echivalentă a unui sol cu ​​un singur strat (selectat conform tabelului 1 pentru un anumit sol);

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

tabelul 1

Dimensiuni și distanțe pentru electrozii de împământare

Numărul de electrozi din circuit poate fi calculat prin formula, unde:

Rн - rezistența totală maximă admisă a circuitului (pentru o rețea de 127-220 V - 60 Ohm, pentru 380 V - 15 Ohm), Ψ - coeficientul climatic (determinat conform tabelului 2).

masa 2

Dimensiunile electrozilor sunt selectate luând în considerare condițiile reale și recomandările:

• teava - grosimea minima a peretelui 3 mm, diametru - in functie de prezenta materialului;
• bară de oțel - diametrul nu mai puțin de 14 mm;
• colț - grosimea peretelui 4 mm, dimensiune - în funcție de prezența materialului;
• bandă pentru legarea electrozilor - lățime - nu mai puțin de 10 mm, grosime - mai mult de 3 mm.

Adâncimea de penetrare (lungimea electrozilor) este selectată din condiția - cel puțin 15-20 cm sub nivelul de îngheț. Lungimea minimă este de 1,5 m. Distanța dintre pini este de 1-2 lungimi de electrozi, iar distanța minimă este de 2 m.

Elaborăm o schemă

Lucrările de amenajare a împământării unei case private începe cu dezvoltarea unui circuit de buclă de masă. Cel mai popular este un sistem închis sub formă de triunghi. Trei electrozi alcătuiesc vârfurile sale, iar tijele rămase sunt săpate în părțile sale între vârfuri. Dacă zona din apropierea casei nu permite construirea unui astfel de circuit, atunci electrozii sunt instalați în linie, în semicerc sau într-un „val”. Trebuie remarcat faptul că eficiența aranjamentului triunghiular este mult mai mare.

Materiale pentru bucla de pământ

Bucla de masă trebuie să aibă rezistență mecanică mare, rezistență electrică scăzută și posibilitatea unei conexiuni fiabile. În plus, un rol important în alegerea materialului îl joacă costul acestuia.

Parametrii și materialele știfturilor

Electrozii sau pinii sunt de obicei fabricați dintr-un profil de oțel. Acest material atrage cu posibilitatea de a adânci tijele prin simpla introducere a acestora. În același timp, rezistența sa electrică satisface pe deplin cerințele cu o secțiune transversală suficientă. Știfturile pot fi fabricate din următoarele materiale:

1. Bar. Cea mai comună opțiune este o tijă cu un diametru de 16-18 mm. Nu se recomanda folosirea fitingurilor, deoarece. se incalzeste, ceea ce duce la o crestere a rezistivitatii. În plus, suprafața ondulată duce la utilizarea irațională a secțiunii tijei.
2. Colţ. Colțul cel mai des folosit este de 50x50 mm, cu o grosime a peretelui de 4-5 mm. Partea inferioară este ascuțită pentru o înfundare mai ușoară.
3. Conductă cu un diametru mai mare de 50 mm cu o grosime a peretelui de 4-5 mm. Conductele cu pereți groși sunt recomandate pentru terenuri dure și regiuni cu secete frecvente. Găurile sunt găurite în partea inferioară a unui astfel de știft.Când solul se usucă, în țeavă se toarnă apă sărată, ceea ce crește capacitatea de împrăștiere a solului.

Ce să faci o legătură de metal

Electrozii bătuți în pământ sunt interconectați printr-o legătură metalică. Poate fi realizat din următoarele materiale:

1. Bus sau fir de cupru cu o secțiune transversală de cel puțin 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 de cel puțin 48 mm pătrați.

Cea mai des folosită bandă de oțel are dimensiunea (25-30)x5 mm. Principalul său avantaj este posibilitatea sudării fiabile cu electrozi. Când un conductor neferos este folosit ca conexiune, șuruburile sunt sudate pe știfturi, pe care sunt fixate anvelopele.

Cum să faci singur instalarea buclei de pământ

Instalarea împământării se poate face manual. Toți pașii vor fi descriși mai jos.

Alege un loc

Ar trebui să fie situat în acea parte a site-ului din apropierea casei în care o persoană nu merge fără nevoie urgentă și animale de companie. Conturul este situat la cel puțin 1 m de fundația clădirii. Este mai bine dacă acest site este împrejmuit cu un gard jos. Toate punctele de amplasare a electrozilor sunt marcate pe sol. De obicei, se construiește un triunghi regulat, isoscel.

Excavare

De-a lungul întregului marcaj este săpat un șanț adânc de 0,5-0,6 m.

Asamblarea structurii

În primul rând, conform schemei, știfturile sunt introduse la o adâncime dată (de obicei 2-2,5 m). O legătură metalică este sudată pe vârfurile tijelor. O bandă este sudată la electrodul extrem (partea superioară a triunghiului) și plasată într-un șanț care duce la casă.

Intrând în casă

Busul din circuit este introdus în tabloul electric de intrare. Un orificiu este găurit la capăt pentru o conexiune cu șuruburi. Miezul de cablu corespunzător este conectat aici. Cu un sistem TN-C-S, magistrala este conectată la o magistrală splitter.

Verificați și controlați

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

Este adesea folosită o metodă simplă de verificare. O lampă incandescentă cu o putere de 100-150 W este conectată - un capăt pe fază, celălalt - la masă. Stralucirea sa clara indica o instalare de calitate. Cu ardere slabă, este necesar să se verifice calitatea îmbinărilor. Dacă lampa nu se aprinde, atunci asamblarea nu a fost efectuată corect.

Truse de împământare gata făcute pentru o casă privată

Auto-asamblarea poate reduce semnificativ costul sistemului de împământare. Cu toate acestea, kiturile gata făcute vă permit să accelerați munca și să creșteți fiabilitatea circuitului. Se pot distinge următoarele modele:

1. ZandZ – circuit cu unul sau mai mulți electrozi din oțel inoxidabil. Pătrunderea permisă - până la 10 m. Prețul depinde de lungimea știfturilor. Prețul mediu al unui set cu electrozi de cinci metri este de 23.500 de ruble.
2. Galmar - are electrozi cu lungimea de până la 30 m. Prețul mediu este de 41.000 de ruble.
3. Elmast. Acest sistem este fabricat în Rusia și adaptat condițiilor 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 de înfundare a electrozilor lor variază de la 5 la 40 m. Gama de prețuri este de 6000-28000 de ruble.

Caracteristicile circuitelor de împământare 220 V și 380 V

Schemele de împământare la intrarea în rețele de 220 și 380 V au anumite diferențe. Conturul extern al unor astfel de sisteme este absolut același. Diferența constă în cablare și intrare în casă.În cazul unei rețele de 220 V se introduce o linie cu două fire. Un miez este împărțit în „neutru” și „pământ”, iar celălalt este instalat pe izolatori.

În cazul unei rețele de 380 V, o linie cu patru fire este cel mai adesea potrivită. Un fir este împărțit în mod similar cu cazul precedent, iar alți 3 conductori sunt instalați pe izolatori și izolați unul de celălalt. Conductorii de fază și „neutru” sunt trecuți prin RCD și difavtomat.

Greșeli frecvente la efectuarea lucrărilor de instalare

Experții observă că în timpul auto-asamblarii, se fac cel mai adesea următoarele greșeli:

1. O încercare de a proteja electrozii de coroziune prin vopsire. Această metodă este inacceptabilă, deoarece. împiedică curgerea la sol.
2. Conectarea unei conexiuni metalice din oțel cu știfturi cu șuruburi. Coroziunea rupe rapid contactul dintre elemente.
3. Scoaterea excesivă a circuitului din casă, ceea ce crește semnificativ rezistența sistemului.
4. Aplicarea profilului prea subțire pentru electrozi. După o perioadă scurtă de timp, coroziunea determină o creștere bruscă a rezistenței metalului.
5. Contactul conductorilor de cupru și aluminiu. În acest caz, conexiunea se deteriorează din cauza coroziunii de contact.

Dacă se găsesc deficiențe în proiectare, acestea ar trebui eliminate imediat. O creștere excesivă a rezistenței electrice sau o încălcare a continuității circuitului perturbă funcționarea pământului. Circuitul nu va putea garanta siguranța.

O buclă de pământ este necesară pentru o casă privată. Acest design va asigura siguranța electrică a locuitorilor și va elimina accidentele tragice. Cu toate acestea, trebuie amintit că eficiența legăturii la pământ depinde de calculele corecte, de alegerea circuitului și de instalare.Dacă există îndoieli cu privire la propriile abilități, atunci este mai bine să utilizați un kit gata făcut.

Ce tipuri de sisteme de împământare există și ce este împământarea de protecție?

SPD - ce este, descriere și diagrame de conectare într-o casă privată

Facem cablaje retro deschise cu propriile noastre mâini

Caracteristicile tehnice și domeniul de aplicare al cablului KG

Principalele caracteristici tehnice ale cablului de alimentare AVVG

Cum să efectuați cablarea în apartament cu propriile mâini?