Özel bir evde topraklama: hesaplama, cihaz, kurulum

Makale, özel bir kulübede bağımsız olarak nasıl topraklama yapılacağını açıklıyor. Topraklama ilkelerini anlayacağız, bu cihazın konfigürasyonunu nasıl hesaplayacağımızı öğreneceğiz, hangi malzemelere ihtiyaç olduğunu belirleyeceğiz.

Yaklaşık 20-25 yıl önce, bir kişinin elektrik çarpmasından etkili bir şekilde korunmasını düşünmeden özel ve kamu binaları inşa ediyorduk. Son zamanlarda, her şey farklı hale geldi – giriş dağıtım panolarımız büyüyor, şimdi onlarca devre kesici, birkaç RCD barındırıyorlar ve orada neredeyse her zaman ayrı bir topraklama barası var. Ne değişti? Elektrik artık tam anlamıyla çevremizde, evlerin çok sayıda kablo aksesuarları, potansiyel tehlike kaynakları olan birçok ev aleti ve güç ünitesi var, ayrıca muhtemelen insan hayatına daha fazla değer vermeye başladık.

Modern bina kodları (özellikle PUE), bir kişiyi mesken binalarında korumak için aşağıdaki önlemlerden en az birinin uygulanmasını gerektirir:

• gerilim düşümü;
• potansiyel eşitleme;
• tellerin çift izolasyonunun kullanılması;
• izolasyon transformatörlerinin kullanımı;
• artık akım cihazlarının kurulumu;
• topraklama düzenlemesi, topraklama.

Tabii ki, güvenlik konusuna kapsamlı bir şekilde yaklaşılmalı ve mümkün olan her şekilde kullanılmalı, ancak evde topraklama zorunlu olmalıdır..

Elektrik tesisatlarının topraklanması, diğer önlemlerle birlikte ev elektriğini kesinlikle güvenli hale getiren en güvenilir ve etkili koruma yöntemidir. Aslında, topraklama, elektrik tesisatı muhafazalarının (enerjisiz elemanlar) toprakla kasıtlı bir bağlantısıdır. Pek çok ev sahibi için, topraklama organizasyonu ya çok pahalı ve teknolojik olarak gelişmiş ya da çok basit görünüyor ki bu da tamamen doğru değil..

Özel bir evde güvenilir topraklama yapmak teknik olarak zor değildir, çünkü zemine olan mesafe çok küçüktür ve bahçede her zaman boş alanlar bulabilirsiniz. Eski apartman sakinleri, topraklama döngülerinin artık çalışmadığı yerlerde çok daha az şanslı ve daha sonra bazı yurttaşlar, apartman duvarları boyunca apartmanlarından bir iletken döşeyerek üst katlardan ayrı ayrı topraklamayı başarıyorlar. Bu arada, toprağa veya herhangi bir su borusuna çakılan herhangi bir demir iğnenin normal bir çalışma zemin döngüsü olacağına inanmak yanlış olur. Topraklama, belirli standartlaştırılmış parametrelere sahip birkaç önemli unsurdan oluşan, belirli prensiplere göre çalışan, diğer sistemlerle yakın etkileşim içinde olan bir sistemdir..

Koruyucu topraklamanın temelleri

Arızalı bir elektrikli cihazda (örneğin, besleme kablosunun yalıtımı hasar görmüşse), kasasında voltaj görünebilir. Bir kişi cihaza dokunduğunda, akım toprağa fırlar, vücudundan geçer ve çoğu zaman onarılamaz bir hasara neden olur, tüm koruyucu cihazlar tepki veremez veya devreyi hızlı bir şekilde kırmak için zamana sahip olamaz. Akıntı neden yere iniyor? Çünkü elektriksel kapasitesi çok yüksek olduğu için deşarjı kolayca kabul eder. Sızıntı akımı (iki veya daha fazla elektrot arasında akan iletim akımı yoluyla) başka, daha basit bir yol, örneğin, daha düşük dirençli bir iletken sunulursa – topraklama için 4 ohm’u geçmemelidir, o zaman toprağa gidecektir, vücut direnci 1 kOhm. Devrede bir kaçak akım oluşur ve bir artık akım cihazı (RCD) hasarlı alanı bir saniye içinde keser..

Bu nedenle, tüm modern elektrik aktüatörleri ve üniteleri, bir topraklama iletkeni bağlanabilecek şekilde tasarlanır ve kablolama için üç çekirdekli kablolar kullanılır. Bu aynı zamanda, gövdenin ve elektrik fişinin kontaklarından birinin bağlandığı tüm modern ev aletleri için de geçerlidir – bunlara güç sağlamak için, PE kontaklı (anten) prizler kullanılır. Tüm lambalar, avizeler, aplikler “sarı” kabloları bağlamak için terminallere sahiptir ve güç ekipmanının bulunduğu metal yapıların ve dağıtım panolarının metal kutuları topraklanmıştır. Alternatif akım voltajı 42 V’un üzerinde olan tüm ağ tüketicileri, doğru akım için hatasız olarak topraklanır – 110 V’un üzerinde.

• elektrik tesisatlarının çalışmasını stabilize eder;
• cihazları aşırı gerilimden korur;
• ağ parazit miktarını ve yüksek frekanslı elektromanyetik radyasyonun yoğunluğunu azaltır.

Topraklama cihazı aşağıdaki unsurlardan oluşur:

• topraklama anahtarı
• topraklama iletkenleri

Topraklama iletkeni, elektrik tesisatlarını topraklama elektrot sistemine bağlayan topraklama cihazının herhangi bir parçası olacaktır, bunlar ayrı tel çekirdeklerdir (genel olarak kabul edilir – sarı izolasyonda), harici ve iç devrelerin elemanları, blendajda bulunan özel bir veri yolu.

Topraklama iletkeni, topraklama devresinin toprakla doğrudan temas halinde olan kısmı olan bir elektrottur. Bu eleman, akımların zemine akışını ve dağılımını sağlar. Bina yapılarının gömülü elemanlarının bunun için mi yoksa özel olarak oluşturulmuş bir iletken mi kullanıldığına bağlı olarak, doğal ve yapay topraklama iletkenleri öne çıkıyor. PUE’ye göre, her zaman doğal toprak elektrotlarının kullanımı tercih edilmelidir (madde 1.7.35), özel bir evde şunlar olabilir:

• iyi metal kasa;
• elektrik kablolarının döşenmesi için borular dahil olmak üzere herhangi bir çelik boru hattı;
• güç kablosunun kurşun zırhı;
• sokaktaki çeşitli metal direkler ve destekler, örneğin çit elemanları;
• binanın gömülü betonarme ve metal unsurları (kolonlar, makaslar, madenler, temeller).

Doğal toprak elektrotlarının direnci normla uyuşmuyorsa yapay elektrotlar kullanılabilir, o zaman onları daha ayrıntılı olarak ele alacağız..

Topraklama cihazının hesaplanması

Hesaplanması gereken ana parametre, toprak elektrodunun iletkenliğidir. Başka bir deyişle, topraklama cihazının direncinin standardı aşmaması için böyle bir konfigürasyona sahip bir elektrot seçmemiz gerekir. PUE hükümleri, izin verilen maksimum olan aşağıdaki sayıları göstermektedir:

• 2 Ohm – tek fazlı hat voltajı 380 volt için;
• 4 ohm – 220 volt için;
• 8 ohm – 127 volt için.

Üç fazlı akımda, maksimum dirençler aynı 2, 4 ve 8 ohm olacaktır, ancak yalnızca sırasıyla 660, 380 ve 127 volt gerilimler için.

Topraklama elektrot sisteminin iletkenliğini ne belirler (topraklama cihazının direncini okuyun)? Basitleştirilmiş – elektrotun zemin ve toprak direnci ile temas alanından. Toprak elektrodu ne kadar büyükse, direnç o kadar düşük, toprak o kadar fazla akım alır. Tüm hesaplama formülleri, elektrotun yüzey alanını ve daldırma derinliğini hesaba katmayı önerir. Örneğin, tek bir dairesel kesitli topraklama cihazını hesaplamak için aşağıdaki formüle sahibiz:

Nerede: d – pim çapı, L – elektrot uzunluğu, T – yüzeyden toprak elektrodunun ortasına olan mesafe, ln – logaritma, ? – sabit (3.14), ? – toprak direnci (Ohm · m).

Lütfen toprak direncinin ana hesaplama parametresi olduğunu unutmayın. Bu direnç ne kadar azsa, topraklamamız o kadar iletken ve koruma o kadar etkili olur. Belirli bir toprak türü için temel temel rakamlar halka açık tablolarda ve grafiklerde bulunabilir, ancak bunların çoğu gerçek durumuna bağlıdır – yoğunluk, su dengesi, sıcaklık, mevsimsel donma derinliği, içindeki “elektroaktif” kimyasalların varlığı ve konsantrasyonu – alkaliler, asitler, tuzlar … Dahası, farklı derinliklerde durum önemli ölçüde değişebilir, kıtasal temelin fiziksel özellikleri farklılaşır, akiferler ortaya çıkar, direnci azaltır, sıcaklık artar … Kural olarak, derinlik arttıkça toprak daha fazla akıntı alır..

Sıfırın altındaki sıcaklıklarda, suyun donması nedeniyle toprakların direnci keskin bir şekilde artar. Bu nedenle, donmuş topraklara sahip alanlarda topraklama ile ilgili bazı zorluklar vardır. Aynı nedenle, toprak elektrotlarının uzunluğu, normal enlemlerdeki mevsimsel donma derinliğinden daha büyük bir mertebede olmalıdır..

İdeal olarak, zeminin direnci ve bir bütün olarak topraklama cihazının pratik olarak araştırılması gerekirken, formüller temel hesaplamaları yapmamıza yardımcı olacaktır. Genellikle, analiz doğrudan devrelerin montajı aşamasında gerçekleştirilir – elektrotlar daldırılır ve topraklama iletkenliği ölçümleri gerçek zamanlı olarak yapılır: direnç çok yüksekse, toprak elektrotlarının sayısı veya bunların gömülme derecesi artar..

Topraklamanın yılın herhangi bir zamanında çalışması gerektiğine dikkat edin, bu nedenle en olumsuz koşullarda (kuraklık, don) kontrol etmeniz önerilir. Bu mümkün değilse, belirli bir alandaki toprak direncindeki mevsimsel değişiklikleri dikkate alarak sonuçlara özel katsayılar uygulanır..

Toprak elektrot sistemini donatmak için birkaç elektrot kullanılırsa, hesaplama prosedürü biraz farklı olacaktır:

1. Her biri için direnç hesaplanır (yukarıdaki formül uygulanabilir).
2. Göstergeler özetlendi.
3. “Kullanım faktörünü” hesaba katmak gerekir.
4. Formül şuna benzer:

Nerede: N – topraklama elektrotlarının sayısı, KİME_ve – Kullanım oranı, R₁ her elektrotun direnci ayrı ayrı.

Gördüğünüz gibi elektrotları tek bir devreye bağlayan yatay elemanların iletkenliği dikkate alınmamaktadır..

Kullanım faktörü bazı zorluklara neden olabilir – devrede bulunan bitişik elektrotların birbirini etkilediği fenomeni yansıtır, çünkü topraktaki akım yayılım bölgeleri çok yakın olduğunda kesişmeye başlar. Bireysel toprak elektrotları birbirine ne kadar yakınsa, topraklama cihazının toplam direnci o kadar büyük olur. Zemindeki her elektrotun etrafında uzunluğuna eşit bir yarıçapa sahip bir çalışma küresi oluşturulur; bu, toprak elektrotları arasındaki ideal mesafenin, 2 ile çarpılan yerdeki (L) uzunlukları olacağı anlamına gelir..

Elektrotlar arasındaki mesafenin uzunluklarına oranı	Elektrot sayısı	Coef. kullanım
1	beş	0.7
1	on	0.6
1	15	0.53
1	20	0.5
2	beş	0.81
2	on	0.75
2	15	0.7
2	20	0.67

Kapalı döngü yerleştirme
Elektrotlar arasındaki mesafenin uzunluklarına oranı	Elektrot sayısı	Coef. kullanım
1	beş	0.65
1	on	0.55
1	15	0.51
1	20	0.45
2	beş	0.75
2	on	0.69
2	15	0.66
2	20	0.63

Toprağa kaç tane toprak elektrotunun gömülmesi gerektiğini hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

Nerede: R – topraklama cihazının tasarım direnci, R₁ – bir elektrotun direnci, KİME_ve – Kullanım oranı.

Topraklama elektrotlarının düzenine gelince, bu, devrenin en yaygın konfigürasyonu olmasına rağmen, bir üçgen oluşturmaları gerekmez. Elektrotlar, seri bağlantı ile tek sıraya yerleştirilebilir. Topraklamanın düzenlenmesi için dar bir arazi şeridi tahsis edilmişse, bu seçenek uygundur..

Topraklama kurulumu

Prensip olarak, kurulum tekniği ve malzeme özellikleri açısından birbirinden farklı iki tür topraklama cihazı ayırt edilebilir. Birincisi, bir veya daha fazla elektrotlu pimli modüler bir tasarımdır (fabrikada yapılmış), ikincisi, haddelenmiş metalden birkaç toprak elektrotu içeren ev yapımı bir versiyondur. Temel farklılıkları yalnızca gömülü kısmın organizasyonundadır – iletken, “üst”, kısımları aynıdır.

Fabrika topraklama kitleri teknolojik olarak gelişmiştir ve birçok avantajı vardır:

• set olarak temin edilen elemanlar, korumanın düzenlenmesi için özel olarak tasarlanmıştır ve endüstriyel ekipman üzerinde üretilir;
• neredeyse kazı gerektirmez, kaynak işlemine gerek yoktur;
• onlarca metreye kadar daha derine inmenize ve tüm cihazın çok düşük, istikrarlı bir direncine sahip olmanıza izin verir.

Bu tür sistemlerin tek dezavantajı yüksek maliyetleridir..

Topraklama cihazı için malzemeler ve aletler

Suni topraklama iletkenleri çelik haddelenmiş metalden yapılmalıdır. Şu amaçlar için uygundur:

• köşe;
• yuvarlak veya dikdörtgen boru;
• kamış.

Metali korozyondan korumak için galvanizli elektrotlar kullanılır. Ayrıca topraklama elektrodu olarak elektriksel olarak iletken beton kullanılmasına izin verilir..

Fabrika setlerinde bunlar, uçlarında dişli bir buçuk metrelik katı çekilmiş bakır kaplı pimlerdir. Birinci elemana keskin bir konik uç takılır, bireysel pimler pirinç dişli kaplinlerle bağlanır. Elektrotlar, elle tutulan vurmalı aletler (SDS-Max kartuş, darbe gücü yaklaşık 20 J) kullanılarak zemine daldırılır. Kaya deliciden enerji aktarmak için bir adaptör ve bir kılavuz kafa kullanılır. Topraklama iletkeni ile elektrot arasındaki bağlantı paslanmaz çelik bir kelepçe ile yapılır. Derzleri korozyondan korumak ve derzlerdeki direnci azaltmak için özel bir macun kullanılır..

Dikkat! Topraklama anahtarları, iletkenliklerini azaltacak şekilde boyanmamalı, yağlanmamalı veya herhangi bir şekilde korunmamalıdır..

Elektrotun kesitini seçerken korozyonun etkisi (çelik kısım giderek incelir) dikkate alınmalı, devrenin yeterli dayanıklılığını sağlayan belirli bir marj ile seçilir. Toprakta bulunan toprak elektrotlarının izin verilen minimum kesitleri, düzenleyici belgelerle sınırlıdır:

• galvanizli çubuk – 6 mm;
• demirli metal çubuk – 10 mm;
• haddelenmiş dikdörtgen kesit – 48 mm².

Dikkat! Dikdörtgen çelik rafların kalınlığı veya boruların et kalınlığı en az 4 mm olmalıdır.

Bir şerit, çoğunlukla zemindeki birkaç elektrodu bağlayan bir iletken olarak kullanılır, ancak bir tel, köşe, boru kullanabilirsiniz. Bu malzemelerle, elektrik panelinin kendisine topraklama getirebilirsiniz (malzemelerin kesiti daha az kısıtlamaya sahiptir: bir çubuk – 5 mm, dikdörtgen çelik – 24 mm², duvar ve raf kalınlığı – 2,5 mm).

Binanın içindeki topraklama iletkeni, ev kablolamasında kullanılan faz iletkenininkine eşit bir enine kesit alanına sahip olmalıdır..

Ayrıca minimum gereksinimler vardır:

• yalıtılmamış alüminyum – 6 mm;
• yalıtımsız bakır – 4 mm;
• yalıtımlı alüminyum – 2,5 mm;
• izolasyonda bakır – 1,5 mm.

Tüm topraklama iletkenlerinin değiştirilmesi için elektroteknik bronzdan yapılmış topraklama çubuklarının kullanılması gerekir. TT topraklama sisteminde, panonun bu elemanları doğrudan metal kutunun duvarına bağlanır..

Kendi kendine yapılan topraklama elektrodu bir balyozla derinleştirilir, fabrika kitleri matkaplarla çakılır. Her iki durumda da bir platform veya merdiven hazırlamanızı öneririz. Siyah haddelenmiş ürünlerle çalışmak için manuel ark kaynağı kullanmak gerekli olacaktır..

Topraklama cihazını topluyoruz

Eylemlerin sırasını ele alalım. İlk noktalarda, her iki tip topraklama elektrotunun kurulumunun işlem karakteristiğini göstereceğiz..

Yerleşim ve kazı.Topraklama anahtarlarının temelden yaklaşık bir metre uzaklıkta zemine monte edilmesi önerilir. Projeye uygun olarak, devre işaretlenmiştir – daha önce de söylediğimiz gibi, eşkenar üçgen, çizgi, daire, birkaç sıra olabilir … Elektrotlar arasındaki mesafe 1,2 metreden alınır, bu da onu topraklama elektrot sisteminin uzunluğunun iki katından daha fazla kılar. Çoğu koşulumuza uygun temel bir seçenek olarak, kenarları 1,5-3 metre ve uzunluğu 2-3 metre olan bir üçgen alabilirsiniz..

Daha sonra, yaklaşık 70-80 cm derinliğe sahip bir hendek kazmanız gerekir, izin verilen minimum derinlik 50 cm’dir.Derinleşme noktalarındaki hendek genişliği, kaynak iletkenleri için kolaylık sağlamalıdır, genellikle yaklaşık 0,5-0,7 metre genişliğinde eğimlerle kazarlar.

Modüler tek elektrotlu bir topraklamayı sürmek için, yalnızca 50x50x50 cm boyutunda bir çukur gereklidir.

Elektrotun hazırlanması.Toprak elektrodunun zemine daldırılmasını kolaylaştırmak için, haddelenmiş metal bir öğütücü yardımıyla keskinleştirilir, örneğin raflar açılı bir açıyla kesilir, boru eğik kesilir, çubuk keskinleştirilir. Kullanılmış metal kullanılıyorsa, gerekirse koruyucu kaplamalardan tamamen temizlenmelidir..

Fabrika modüler topraklama pimine sivri uçlu bir kafa vidalanır, bağlantı macunla kaplanır.

Köşeler (çoğunlukla 50x50x5 mm köşeler) balyozla darbelerle yere çakılır..İskeleden çalışmaya başlamak en uygunudur. Metal yumuşaksa, iş parçalarına ahşap ara parçalarla vurmak daha iyidir. Topraklama anahtarının başı, elektrotları bir devreye bağlayabilmemiz için hendeğin tabanından 150-200 mm yukarı çıkmalıdır..

Fabrika pimleri, SDS-Max şaft aynası ve 20-25 joule darbe kapasiteli bir yıkım çekici kullanılarak gömülür. Her bir pimin (1.5 metre) daldırılmasından sonra, bir manşon ve sonraki topraklama elemanı üzerine vidalanır, bu döngü elektrot tasarım derinliğine ulaşana kadar veya bir arıza meydana gelene kadar tekrarlanır (daha fazla derinleşmenin imkansızlığı). Arıza durumunda ek topraklama pimleri tıkanır, sistem çoklu elektrot olur.

Topraklama anahtarları yatay bir iletken ile bağlanır,40×4 mm şeritle çalışmak genellikle en uygunudur. Demirli metaller için burada kaynak kullanmak gereklidir, çünkü cıvatalı bağlantılar hızla oksitlenecek ve cihazın direnci artacaktır. Puntalama işe yaramaz – yüksek kaliteli bir uzun kaynak dikişine ihtiyacınız var.

Ortaya çıkan konturdan şeridi eve doğru alın, bükün ve kaide üzerine sabitleyin. Şeridin sonunda, blendajdan gelen koruyucu bir topraklama iletkeninin bağlanacağı bir M8 cıvatasını kaynaklıyoruz..

Son modüler pime bir kelepçe takılır ve iletken sabitlenir. Kelepçe, özel bir su yalıtım bandı ile sarılır.

Siper toprakla kaplı.Bu amaçlar için yoğun homojen ince taneli bileşimlerin kullanılması tavsiye edilir..

Tek elektrotlu fabrika setleri plastik revizyon kuyusu ile tamamlanabilir.

Topraklama iletkeni, panoya yönlendirilir.Yüksek neme sahip alanlar haricinde, bina yapılarına doğrudan bağlanabilir – orada yalıtkan kullanmak daha iyidir. Duvarlar boyunca, iletken metal veya plastik boru-manşonlarla çekilir, aslında, döşeme kuralları “ana” kablolama ile aynı şekilde uygulanır (bu, aşağıdaki maddelerden biri olacaktır).

Santralde, iletken, cıvata bağlantısı ile kıvrıldıktan sonra, kutu gövdesine (TT sistemi) takılan topraklama barasına bağlanır..

Topraklama cihazının direnci, mevsimsel katsayılar dikkate alınarak (farklı enlemler için Devlet Enerji Denetim Servisi tarafından belirlenir, hazır tablolar varsa) 4 ohm’u aşarsa, bir multimetre ile kontrol edilir, o zaman elektrot sayısını artırmak gerekir..

Şalt sisteminin anahtarlanması sırasında, sarı izolasyonlu tellerin iletkenleri (mevcut tüketicilerden gelirler) ayrıca veri yolu konektörlerine sıkıştırılır..

Soketleri, cihazları, lambaları bağlarken, sarı topraklama iletkenleri uygun yerlerde değiştirilir (genellikle özel bir işaret ile işaretlenirler – farklı boyutlarda üç yatay şerit), örneğin soketlerde bu merkezi vidadır.

Topraklama döngüsünün nötr çalışma iletkeni N ile hiçbir şekilde bağlı olmadığı bir sisteme TT denir. TN seçeneklerinin (nötr ve topraklama iletkeni arasında bir bağlantı var), örneğin, havai güç kaynağı hatlarının yetersiz koşullarında kullanılamayacağı durumlarda kullanılması önerilir. Elbette bu yaygın nedenden dolayı çok popüler hale geldi. Ancak, bağımsız sağır topraklanmış tüketicilere sahip TT sisteminin bir RCD yardımı ile sigortalanması gerektiği unutulmamalıdır. Bir sonraki makalede artık akım cihazları hakkında konuşacağız..

Benzer kayıtlar:

1. Özel bir evde topraklama kendin yap \"Özel bir evde kendiniz yapmaya değer bir topraklama projesidir. Bu proje, harici kaynaklar kullanmaksızın, elektrik enerjisini evinizin iç direnciyle bağlantılandırmak için harici eşitleyici devre için gereken ekipmanların kurulumu ile birlikte...
2. Sandviç panellerden yapılmış ev: hesaplama, kurulum, nüanslar Sandviç panel teknolojisi, evlerin çok hızlı ve etkili bir şekilde kurulmasına imkân tanıyor. Gerekli malzemelerin hesaplanması, kurulum süresinin kısalması ve bütçeye uygun olması ile eviniz için mükemmel bir seçenek olabilir....
3. Kendin yap su ısıtma zemini: hesaplama ve kurulum \"Kendin Yap Su Isıtma Zemini\" özelliği sayesinde evinizin rahatlamasını artırabilirsiniz. En önemli avantajı su kaynama noktasını göz önünde bulundurmadan tuvalet ve diğer bölümleri ısıtmanızdır. Gücünüzü de dikkate alarak ±1,2 kW...
4. Bir apartman dairesinde topraklama: neden gerekli ve nasıl yaratılır Apartman dairelerinde topraklama, kullanıcıların güvenliğini ve elektrik arızalarını önlemeyi amaçlayan önemli bir enerji sağlama metodudur. Topraklama, elektrik kablolarının veya makinaların toprağa bağlanmasını ifade eder. Topraklama, farklı nedenlerden dolayı dairede kullanılan...

Daha fazla bilgi edinin  Farklı ışık kaynakları için karartıcılara genel bakış ve seçim