Содержание
Для чего нужно заземление и можно ли обойтись без него?
В паспортах к современным электроприборам, особенно мощным, можно встретить пункт о необходимости подключения заземления. Сегодня мы подробно разберем, какие бывают виды заземления, для чего нужно и что делать, если его нет.
Зачем нужно заземление в доме?
Пока техника исправна, ее корпус не соприкасается с токоведущими проводниками и элементами. Но когда возникает поломка, изоляция нарушается, и опасный потенциал может оказаться на корпусе прибора. Человек, который дотронется до такого прибора, получит удар током. Для того чтобы снять опасный потенциал с оборудования, и нужно заземление.
Нужно ли делать заземление?
Природа электричества такова, что ток будет идти по наименьшему сопротивлению к земле, которая обладает нулевым потенциалом. Электрическое сопротивление тела человека составляет около 1000 Ом, а сопротивление заземляющего проводника 5-10 Ом. Следовательно, при правильно подключенном защитном заземлении, ток пойдет не по телу человека, а по проводам в землю.
Поэтому защитная система крайне необходима.
Кратко рассмотрим, как сделать заземление в частном доме. Лучше проводить все работы еще при первичном планировании и обустройстве электричества в доме, иначе придется менять всю проводку на трех- или пятижильную.
Заземление делается так: несколько электродов вкапываются в землю на глубину около полуметра, затем они соединяются между собой токопроводящими элементами (металлическая лента или прут) образовывая некое подобие квадрата или треугольника. Далее эта конструкция подключается к проводке дома путем приваривания к ней кабеля.
Как сделать заземление в квартире?
Для того чтобы понять, подключена ли проводка в квартире к заземлению и как правильно провести подключение, нужно знать, какие бывают виды систем заземления.
Правила устройства, а также эксплуатации различных систем заземления прописаны в регламентирующем документе ПУЭ. Для обозначения принято использовать аббревиатуру, в которой используются первые буквы французских и английских слов: земля – «Terre», нейтраль – «Neuter», изолированный – «Isole», комбинированный – «Combined» и раздельный – «Separated».
Первая буква аббревиатуры в названии системы обозначает способ заземления электростанции, а вторая – потребителя.
Рассмотрим имеющиеся системы:
- Системы с глухозаземленной нейтралью (ТN). Эта система характеризуется тем, что подключение защитных и нулевых проводников осуществляется через общую глухозаземленную нейтраль на подстанции. Это значит, что все потребители подключаются к общему нулевому проводнику, идущему на электроподстанцию. Эти системы разделяются на три вида:
- TN-C. Как видно из аббревиатуры, в такой системе используется совмещенный нулевой проводник, который объединяет в себе функциональный и защитный ноль. Электроэнергия с подстанции передаётся по четырем проводам – трем фазным и одному нулевому. Заземление происходит путем дополнительного подключения открытых токопроводящих участков приборов с нейтралью. В такой системе всегда есть опасность отгорания нуля, что может привести к появлению на корпусах приборов напряжения.
Это является основной слабой стороной данной системы. - TN-S. Подача электроэнергии от электроподстанции производится при помощи кабеля с пятью проводниками: тремя фазными, нейтралью и защитным. Отдельное использование рабочего и защитного нуля более эффективно при защите от поражения электричеством. Однако, необходимость использования пятипроводникового кабеля значительно увеличивает стоимость такой системы.
- TN-C-S. Эта система была создана для сокращения затрат при сохранении преимуществ системы TN-S. Она используется в современных домах. От электростанции электричество передается при помощи совмещенного проводника PEN. На входе в дом производится разветвление PEN-проводника на защитный (РЕ) и нулевой (N). Подключение квартир происходит трехжильным кабелем. Провод РЕ подключается во всех электроточках и соединяется болтовым соединением с шиной заземления. Подключать к шине заземления на одно соединение несколько проводников запрещено.
Это является основной слабой стороной данной системы.- Система с двойным заземлением (ТТ). Такая система предполагает наличие заземляющего контура не только на подстанции, но и на стороне потребителя. Она используется в тех случаях, когда нет возможности подключения другим способом, например, в сельской местности, где электричество передается по воздушной линии.
- Системы с изолированной нейтралью (IT). Особенностью такой системы является отсутствие нулевого проводника и обязательное наличие заземляющего устройства на стороне потребителя.
Такая система предполагает наличие заземляющего контура не только на подстанции, но и на стороне потребителя. Она используется в тех случаях, когда нет возможности подключения другим способом, например, в сельской местности, где электричество передается по воздушной линии.Перед подключением электроэнергии в квартире узнайте, по какой системе подключен дом и, в зависимости от этого, подключите квартирный щиток. Правильное подключение позволит добиться высокой степени защиты человека от возможного поражения током.
Что делать, если заземления нет?
В домах построенных в советское время, где встречается подключение электричества по системе TN-C при помощи объединенного защитного и нулевого проводников, заземление в электрощитах дома отсутствует, а подача электричества в квартиру осуществляется по двухжильным кабелям.
В такой ситуации защиту человека от поражения током можно обеспечить лишь установкой дифавтомата или УЗО на все линии.
Какое заземление может быть опасным?
- Ни в коем случае нельзя делать заземление путем присоединения кабеля к системе водопровода или отопления. Это может быть опасно не только для жильцов квартиры, но и для соседей. В случае пробоя тока на корпус электроприбора, он переходит по системе водопровода/отопления и любой человек, который решит воспользоваться водопроводом будет поражен током.
- Также нельзя производить подключение заземляющего контакта к нулю в розетке. При отгорании нулевого проводника, опасное напряжение появится на корпусах всех электроприборов.
- Категорически запрещается подключать к одной клемме РЕ более одного проводника. В случае утечки тока при таком подключении высока вероятность того, что электричество уйдет не в землю по защитному проводнику, а пойдет на подключенную другим проводником технику.
Почему нельзя без заземления?
В современном доме много разной мелкой и крупной бытовой техники.
Вся она подключена к электричеству, а значит, может быть опасна в случае поломки. Установка реле напряжения поможет защитить технику от перепадов напряжения, что способствует ее стабильной работе долгое время. Компания DS Electronics выпускает реле напряжения ZUBR. Но, несмотря на установку реле, приборы иногда выходят из строя и могут быть опасны. Наличие правильно подключенного заземления поможет защитить человека от поражения током.
Жизнь и здоровье человека – наибольшая ценность. Не рискуйте – доверяйте подключение электричества только профессиональным электрикам и качественному электрооборудованию!
Оцените новость:
Поделиться:
Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1) / Хабр
Мой рассказ будет состоять из трёх частей.
1 часть. Заземление
(общая информация, термины и определения)
2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)
3 часть.
Современные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)
В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования.
Во второй части (практика) будет рассказ про традиционные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением достоинств и недостатков этих решений.
Третья часть (практика) в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.
Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией — ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части.
Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками — лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей.
Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за всеобъемлющий объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт.
Некоторая часть текста является компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, поэтому допущены упрощения, могущие “резать слух” технически подкованного читателя.
1 часть. Заземление
В этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о качественных характеристиках заземляющих устройств.
А. Термины и определения
Б. Назначение (виды) заземления
Б1. Рабочее (функциональное) заземление
Б2. Защитное заземление
Б2.1. Заземление в составе внешней молниезащиты
Б2.2. Заземление в составе системы защиты от перенапряжения (УЗИП)
Б2.3. Заземление в составе электросети
В.
Качество заземления. Сопротивление заземления.
В1. Факторы, влияющие на качество заземления
В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом
В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)
В2. Существующие нормы сопротивления заземления
В3. Расчёт сопротивления заземления
А. Термины и определения
Чтобы избежать путаницы и непонимания в дальнейшем рассказе — начну с этого пункта.
Я приведу установленные определения из действующего документа “Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ)” в последней редакции (глава 1.7 в редакции седьмого издания).
И попытаюсь “перевести” эти определения на “простой” язык.
Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28).
Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток.
Также он являться некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.Заземляющее устройство — совокупность заземлителя/ заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).
Это устройство/ схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей.
На рисунке оно показано толстыми красными линиями:
Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1.7.15).
Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.
Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.На рисунке он показан толстыми красными линиями:
Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).
Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом.
Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).
Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей (ГОСТ Р 50571.
21-2000 п. 3.21)
Повторюсь: в качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.
На рисунке они показаны толстыми красными линиями:
Далее определения, не встречающиеся или не описанные достаточно точно в стандартах и нормах, поэтому имеющие только мое описание.
Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.
На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре,
а контур заземления — толстыми красными линиями:
Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода.
Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности
прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).
Б. Назначение (виды) заземления
Заземление делится на два основных вида по выполняемой роли — на рабочее (функциональное) и защитное. Также в различных источниках приводятся дополнительные виды, такие как: “инструментальное”, “измерительное”, “контрольное”, “радио”.
Б1. Рабочее (функциональное) заземление
Это заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) (ПУЭ 1.7.30).
Рабочее заземление (электрический контакт с грунтом) используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в ОБЫЧНОМ режиме.
Б2. Защитное заземление
Это заземление, выполняемое в целях электробезопасности (ПУЭ 1.7.29).
Защитное заземление обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, а также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и при разрядах молний.
Также защитное заземление используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования.
Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на двух примерах:
- в составе внешней молниезащитной системы в виде заземленного молниеприёмника
- в составе системы защиты от импульсного перенапряжения
- в составе электросети объекта
Б2.1. Заземление в составе молниезащиты
Молния — это разряд или другими словами «пробой», возникающий ОТ облака К земле, при накоплении в облаке заряда критической величины (относительно земли).
Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Этим объясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).
При попадании в крышу здания, молния продолжает свой путь к земле, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, находящихся в этом здании.
Примерами этого явления в меньших масштабах является “пробой” (wiki) в конденсаторе и газовый разряд (wiki) в лампе.
Молниезащита предназначена для отвода разряда молнии от защищаемого здания/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, затем по металлическим молниеотводам, расположенным снаружи объекта (например, на стенах), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток).
Для того, чтобы сделать молниезащиту «привлекательной» для молнии, а также для исключения распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и отводы) внутрь объекта, её соединение с грунтом производится через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления.
Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту.
Б2.2. Заземление в составе системы защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП)
УЗИП предназначено для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-либо участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля (ЭМП), наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или ЭМП, возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.
Ярким примером этого явления является накопление заряда на медном кабеле домовой сети или на “пробросе” между зданиями во время грозы.
Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставит УЗИП.
В какой-то момент приборы, подключенные к этому кабелю (сетевая карта компьютера или порт коммутатора), не выдерживают «размера» накопившегося заряда и происходит электрический пробой внутри этого прибора, разрушающий его (упрощенно).
Классический УЗИП представляет собой газовый разрядник (wiki), рассчитанный на определенный «порог» заряда, который меньше “запаса прочности” защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой — подключается к одному из проводов линии/ кабеля.
При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд 🙂 между электродами. В результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт (через заземление).
Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не допуская превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня.
Б2.3. Заземление в составе электросети
Третий пример защитной роли заземления — это обеспечение безопасности человека и электрооборудования при поломках/ авариях.
Проще всего такая поломка описывается замыканием фазного провода электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в водонагревателе через водную среду). Человек, коснувшийся такого прибора, создаст дополнительную электрическую цепь, через которую побежит ток, вызывающий в теле повреждения внутренних органов — прежде всего нервной системы и сердца.
Для устранения таких последствий используется соединение корпусов с заземлителем (для отвода аварийных токов в грунт) и защитные автоматические устройства, за доли секунды отключающие ток при аварийной ситуации.
Например, заземление всех корпусов, шкафов и стоек телекоммуникационного оборудования.
В. Качество заземления. Сопротивление заземления.
Для корректного выполнения заземлением своих функций оно должно иметь определенные параметры/ характеристики.
Одним из главных свойств, определяющих качество заземления, является сопротивление растеканию тока (сопротивление заземления), определяющее способность заземлителя (заземляющих электродов) передавать токи, поступающие на него от оборудования в грунт.
Это сопротивление имеет конечные значения и в идеальном случае представляет собой нулевую величину, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» токов (это гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение грунтом).
В1. Факторы, влияющие на качество заземления
Сопротивление в основном зависит от двух условий:
- площадь ( S ) электрического контакта заземлителя с грунтом
- электрическое сопротивление ( R ) самого грунта, в котором находятся электроды
В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом.
Чем больше будет площадь соприкосновения заземлителя с грунтом, тем больше площадь для перехода тока от этого заземлителя в грунт (тем более благоприятные условия создаются для перехода тока в грунт).
Это можно сравнить с поведением автомобильного колеса на повороте. Узкая покрышка имеет небольшую площадь контакта с асфальтом и легко может начать скользить по нему, “отправив” автомобиль в занос. Широкая покрышка, да еще и немного спущенная, имеет много бОльшую площадь контакта с асфальтом, обеспечивая надежное сцепление с ним и, следовательно, надежный контроль за движением.
(Пример оказался неграмотным. Спасибо SVlad — комментарий: habrahabr.ru/post/144464/#comment_4854521)
Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. При применении вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют более низкое электрическое сопротивление, чем верхние.
В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)
Напомню: это величина, определяющая — как хорошо грунт проводит ток через себя.
Чем меньшее сопротивление будет иметь грунт, тем эффективнее/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.
Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, является солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока — морская вода.
Примером “плохого” для заземления грунта является сухой песок.
(Если интересно, можно посмотреть таблицу величин удельного сопротивления грунтов, используемых в расчётах заземляющих устройств).
Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.
В2. Существующие нормы сопротивления заземления
Так как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электрооборудование и электронные устройства создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.
Для ориентирования приведу следующие значения:
- для подстанции с напряжением 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
- при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
- для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
- у источника тока (например, трансформаторной подстанции) сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока (ПУЭ 1. 7.101)
- у заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
- для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт:
- при использовании системы TN-C-S необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом (ориентируюсь на ПУЭ 1.7.103)
- при использовании системы TT (изолирование заземления от нейтрали источника тока) и применении устройства защитного отключения (УЗО) с током срабатывания 100 мА необходимо иметь локальное заземление с сопротивлением не более 500 Ом (ПУЭ 1.7.59)
7.101)
В3. Расчёт сопротивления заземления
Для успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов.
Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте.
Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя.
Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой:
Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта — на практике расхождения практических результатов встречается в почти 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он изменяется не только по глубине, но и по площади — образуя трёхмерную структуру. Имеющиеся формулы расчёта параметров заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре сопряжен с огромными вычислительными мощностями и требует крайне высокую подготовку оператора.
Кроме того, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проанализировать около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего не возможно.
В свете вышесказанного почти всегда расчёт является обязательной, но ориентировочной мерой и обычно ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются усредненные значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины. Это обеспечивает “запас прочности” и на практике выражается в заведомо более низких (ниже — значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании.
Строительство заземлителей
При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.
В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т.
п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.
Подробнее о строительстве — в следующих частях.
Продолжение:
- Вторая часть
- Третья часть
Алексей Рожанков, специалист технического центра «ZANDZ.ru»
При подготовке данной части использовались следующие материалы:
- Публикации на сайте “Заземление на ZANDZ.ru”
- Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), часть 1.7 в редакции седьмого издания (гуглить)
- ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96)
Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации (гуглить) - Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34. 21.122-87 (гуглить)
- Собственный опыт и знания
21.122-87 (гуглить)
Как установить электрическую систему заземления в здании?
🕑 Время чтения: 1 минута
Заземление — это процесс передачи непосредственного разряда электричества непосредственно на заземляющую пластину с помощью электрических кабелей или проводов с низким сопротивлением.
Система заземления в здании
Заземляющий провод безопасно отводит избыточное электричество во время короткого замыкания и передает его на землю, где оно остается бездействующим. Он требуется для защиты от молний, компьютерных установок, больничных операционных залов и т. д. по функциональным причинам.
Содержание:
- 1. Спецификация материалов
- 1.1 Земля Электроды
- 1.2 Заземляющий проводник
- 1.3 Земля шина
- 1.4 Оборудование
- 1,5 Защитный проводник
- 2. Место для Земля Electrodes
- 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 3. Установка системы заземления
- 3.1 Электроды
- 3.2 Установка устройства полива
- 3.3 Установка заземляющего провода
- 3.4 Шина заземления и главная клемма заземления
- 3.5 Защитный проводник
- 3.6 Сопротивление Земли
- FAQS
Установка системы заземления1. Спецификация материалов
1.1 Earth Electres
1.1
1.1.2 Материалы и размеры электродов
- 0014
- Электроды трубы ГИ должны быть нарезаны сужающимися к низу и снабжены отверстиями диаметром 12 мм, просверленными на расстоянии не менее 7,5 см друг от друга на расстоянии до 2 м от дна.
- Длина заземляющего проводника или заглубленной полосы должна быть не менее 15 м. При необходимости эта длина может быть соответственно увеличена на основе имеющихся данных о сопротивлении грунта для получения требуемого сопротивления грунта.
| Тип электродов | Material | Dimension |
| Pipe | GI Medium class | 40 mm dia, 4.5 mm long(without any joint) |
| Plate | 1. GI | 60 см х 60 см х 6 см толщиной |
| 2. Медная | 60 см х 60 см x 3 мм. раздел | |
| 2. Медь | 40 кв. мм. Секция | |
| Проводник | 1. GI | 5 мм (6 SWG) |
2. Медный | 4 мм (8 SWG) | 4 мм (8 SWG) | 4 мм (8 SWG) | 4 мм (8 SWG) | 4 мм. размеры заземляющих электродов1.2 Заземляющий проводникЗаземляющий проводник представляет собой защитный провод от заземляющего электрода к главной клемме заземления/шине заземления. Спецификация материала заземляющего проводника:
1.3 Шина заземления
1.4 Элементы оборудования Все элементы оборудования, используемые для соединения электрода с заземляющим проводником, должны быть из GI в случае заземляющих электродов с пластинами GI и из кованой луженой латуни в случае электродов с медными пластинами. 1.5 Защитный проводник
2. Расположение заземляющих электродов
3. Установка системы заземления3.1 Электроды3.1.1 Установка различных типов электродов
3.2 Установка системы полива
3.3 Установка заземляющего проводника
3.4 Шина заземления и главная клемма заземления
3.5 Защитный проводник
3.6 Сопротивление заземления
Часто задаваемые вопросы
Что такое заземление в здании? Заземление – это передача непосредственного разряда электричества непосредственно на заземляющую пластину с помощью электрических кабелей или проводов с низким сопротивлением.
Какие существуют типы заземляющих электродов? Заземлители бывают следующих типов:
Каков минимальный размер заземлителя? Размер заземляющего провода должен быть указан, но не менее следующего:
Какова минимальная площадь поперечного сечения защитного провода, используемого для заземления? Минимальная площадь поперечного сечения защитного проводника должна быть: Подробнее Как установить систему электропроводки в здании? Рекомендуемые значения освещенности для различных конструкций Встраиваемые светильники – особенности и преимущества Что такое заземляющая батарея и как она работает?Фото Маркуса Списке на Unsplash Среди последних инноваций в области экологически чистой энергии батарея Земли, пожалуй, самая доступная. Он вырабатывает электричество из почвы и может быть построен кем угодно, используя простые электрические компоненты и инструменты. Нет необходимости в дорогих турбинах или сложных схемах, которые часто требуются в системах возобновляемой энергии. Вы можете построить свои самодельные заземляющие батареи, используя всего несколько медных шипов, оцинкованных гвоздей и медной проволоки. Если это описание заставляет вас сомневаться в потенциале земной батареи, не сомневайтесь. Земные батареи могут производить до 5 вольт — этого достаточно для питания бытовой электроники, такой как радиоприемники, лампы и мобильные телефоны. Это одна из самых мощных систем экологически чистой энергии для автономных сообществ и домов. В этой статье мы рассмотрим, что такое земляная батарея и как ее можно построить самостоятельно. Что такое батарея Земли? Земляная батарея представляет собой тип батареи, активируемой водой, которая вырабатывает электрический ток с помощью электрохимических реакций в почве. Как и все батареи, он основан на обмене электронами от цинкового и медного электродов для производства электрического тока. Электроды погружены в богатый ионами раствор электролита, где электроны от цинка переходят к меди, генерируя электрический заряд, который мы используем для питания наших электрических устройств. Но, в отличие от других батарей, в земляных батареях в качестве раствора электролита вместо кислот используется влажная почва или богатый бактериями компост. Органическое вещество при разложении высвобождает электроны, которые могут быть захвачены электродами. Электроны также высвобождаются, когда бактерии поедают органические вещества, например, в компостных кучах. Это научное открытие может показаться недавним, но оно было сделано еще в 1840-х годах изобретателем по имени Александр Бейн. Он поместил цинковые и медные пластины во влажную почву, чтобы проверить свою теорию, и обнаружил, что земля производит электрический заряд, который можно использовать. Хотя этого было недостаточно для питания телеграфных линий, открытие Бэйна стало той искрой, которая породила концепцию земной батареи. Спустя почти двести лет популярность земных батарей возросла благодаря возросшему общественному спросу на автономные технологии и технологии экологически чистой энергии. Большинство людей строят свои собственные самодельные земляные батареи, как это делала компания Bain, хотя несколько стартапов, занимающихся возобновляемыми источниками энергии, пытались создать прототипы для коммерческого распространения. Земные батареи могут производить заряд от 1 до 5 вольт, в зависимости от конструкции и типа используемого грунта. Сколько стоит земная батарея?Земные батареи могут стоить от 10 до более 500 долларов в зависимости от количества энергии, которую вы хотите получить от них. При установке заземляющих батарей необходимо учитывать только стоимость материалов и оборудования. В отличие от других систем экологически чистой энергии, земные батареи очень легко установить самостоятельно без необходимости нанимать каких-либо специализированных рабочих. Небольшую заземляющую батарею, например, можно сделать из лотка для кубиков льда, оцинкованных гвоздей и медной проволоки, что будет стоить вам не более 20 долларов. Земная батарея такого размера размером с вашу ладонь и может производить достаточно энергии, чтобы зажечь лампу или запустить часы. Если вы живете в сельскохозяйственном районе, где легко найти проволочную сетку и навоз животных, вы даже сможете построить батарею заземления всего за 10 долларов. Для этой земляной батареи требуется ведро с краской, катод из проволочной сетки, анод из графической ткани и грязь, смешанная с навозом, соленой водой и небольшим количеством песка. Он может обеспечить такое же количество заряда, как и аккумулятор для лотка для кубиков льда за 20 долларов. Для людей, которые хотят построить достаточно большую батарею заземления, чтобы питать свет и небольшие электроприборы в своем доме, бюджета в размере около 500 долларов должно хватить. Это покроет стоимость нескольких медных шипов, оцинкованных гвоздей, дорогостоящих конденсаторов и рулонов медной проволоки. Вы также можете подумать о приобретении высококачественного вольтметра и пары инструментов для зачистки проводов, чтобы проверить и собрать батарею заземления. Вольтметр стоит около 15 долларов, в то время как приличная пара инструментов для зачистки проводов должна стоить не более 10 долларов. Все компоненты аккумуляторной батареи можно легко купить в хозяйственных магазинах. Насколько хорошо работают земные батареи?Из различных конструкций земляных батарей (земляных батарей) наиболее эффективными являются традиционная почвенная земляная батарея и ее новый компостный аналог. Они работают одинаково, производя электричество в результате обмена электронами, но имеют разные сильные и слабые стороны. Батарея земли на почве может производить до 5 вольт на одну батарею, что более чем достаточно для питания небольшого электронного устройства с ЖК-экраном, такого как калькулятор, часы или шагомер. Перенос ионов между медным и цинковым электродами зависит от влаги в почве. Когда почва подсыхает, обычно через 2-3 дня после увлажнения, аккумулятор перестает производить заряд. Повторное смачивание почвы помогает разжечь заряд. Но как только сама почва истощит все ионы и свойства электролита, земная батарея разрядится. С другой стороны, земляные батареи на основе компоста, часто называемые исследователями микробными топливными элементами (МТЭ), производят электрический ток, когда бактерии разлагают органические вещества в компосте и других типах отходов. Исследователи обнаружили, что эти земные батареи производят от 0,5 до 1 вольта на одну батарею, что достаточно для питания микрокомпьютера, такого как Gameboy, карманного игрового устройства 19-го века.90-е. Бактерии помогают высвобождать электроны, пока у них есть пища для расщепления. Пополнение их запасов пищи может поддерживать работу батарей на основе компоста в течение месяцев или лет, пока бактерии питаются и продолжают размножаться. Единственная проблема с микробными топливными элементами заключается в том, что электроны, испускаемые бактериальной активностью, плохо переносятся на электроды. В результате производимый электрический ток относительно невелик. Могу ли я самостоятельно собрать земляную батарею? Каждый может построить земную батарею самостоятельно. В Интернете есть множество видеороликов и руководств, которые вы можете легко использовать для создания собственной конструкции земляной батареи. Прежде чем строить земную батарею, вам необходимо подумать о количестве энергии, которое вы хотите получить от нее, и о количестве почвы, к которой вы можете получить доступ. Чтобы запитать несколько ламп в маленьком или среднем доме, вам понадобится большая площадь поверхности почвы, на которой будет собрана система заземления. С другой стороны, для небольшой земляной батареи для подзарядки телефонов потребуется всего лишь горсть почвы или компоста, наполненного бактериями. Вам понадобится не более 30 минут, чтобы построить маленькую земную батарею. Строительство больших заземляющих батарей может занять несколько часов, так как вам нужно будет разметить расположение электродов, посадить их и подключить к медным проводам, а затем к вашему дому. Получите кредитную карту Aspiration Zero! Сажайте деревья каждым взмахом, получайте награды. Как установить заземляющую батареюЧтобы установить заземляющую батарею, сначала нужно решить, где вы хотите ее разместить. Маленькие заземляющие батареи портативны и работают как в помещении, так и на открытом воздухе. Их можно установить в нескольких футах от прибора, который будет полагаться на питание от аккумулятора. Большие заземляющие батареи требуют большой площади почвы и поэтому могут устанавливаться только на открытом воздухе. Наиболее важными факторами, которые необходимо определить перед установкой большой заземляющей батареи, являются необходимое пространство и наличие источника воды рядом с выбранным вами местом. Это связано с тем, что для нормальной работы наземным батареям требуется постоянно влажная почва. Сток из ирригационной системы или дренажного поля септика может помочь обеспечить необходимое количество воды. После того, как вы определили место для своей земной батареи, вам нужно будет построить ее. После того, как вы подключите электроды к медному проводу, вы можете подключить аккумулятор к цепи системы освещения вашего дома. Такой же процесс установки применим и к небольшим заземляющим батареям. Единственное отличие состоит в том, что вместо того, чтобы втыкать в землю серию электродов, для небольших одноэлементных заземляющих батарей обычно требуется только катод (например, оцинкованный гвоздь или проволочная сетка), анод (например, графитовая ткань) и контейнер, наполненный почвой или компостом. Установка заземляющей батареи в вашем доме может помочь вам сократить счета за электроэнергию и, возможно, даже сократить выбросы углекислого газа. |
Заземлитель 
Состоящая всего из четырех простых компонентов — медных катодов, цинковых анодов, медных проводов и влажного заземления — заземляющая батарея производит достаточно энергии для питания ламп и радиоприемников, находящихся вне сети.
Бэйн искал дешевый, вездесущий источник энергии для питания телеграфных линий, когда выдвинул гипотезу о потенциальной электрической энергии Земли.
Недавние исследования показывают, что земные батареи могут работать как альтернативный или дополнительный источник энергии для энергии ветра и солнца.
Это только почва, которую вам нужно собрать со своего заднего двора или купить в питомнике растений.
Это когда вам нужно заменить почву свежей партией.
Для больших систем заземляющих батарей может оказаться полезным установить их как линейные батареи с парами цинковых и медных шиповых электродов, установленных на расстоянии 5-6 футов друг от друга. Это создаст ряд «батарей», которые вытягивают ионы из земли. Лучше поэкспериментировать с тем, что лучше всего работает на вашем объекте.