Come eseguire il calcolo della messa a terra per il contorno di un edificio residenziale privato

I proprietari di singole case e cottage stanno iniziando sempre più a capire che l'uso dell'elettricità non solo facilita notevolmente il soddisfacimento delle esigenze domestiche quotidiane, ma comporta anche alcuni rischi per l'uomo. Nella vita, c'è sempre la possibilità di un'emergenza, che può portare a lesioni elettriche.

Sicurezza elettrica di un edificio separato richiede una costante attenzione da parte del proprietario. Uno dei problemi della sua manutenzione è il funzionamento di un singolo circuito di terra, che non deve solo essere creato secondo una determinata metodologia, ma anche un design correttamente selezionato, dopo aver eseguito un calcolo affidabile di tutti i suoi elementi.

Effettueremo subito una prenotazione che chiunque abbia familiarità con le basi dell'ingegneria elettrica può farlo da solo. Per fare questo, di seguito è la metodologia per la sua implementazione.

Tuttavia, è di natura raccomandatoria e di accertamento dei fatti e richiede un chiarimento del risultato ottenuto in un laboratorio specializzato, che ha la licenza per il diritto di condurre un esame da parte di personale qualificato di progettisti che confermano periodicamente le loro qualifiche superando esami nel controllo degli enti statali.

La scelta del progetto di messa a terra per il calcolo

Nel circuito elettrico degli edifici per vari scopi, funziona un gran numero di diversi tipi di dispositivi di messa a terra. Tra questi, prodotti con:

• singolo sezionatore di terra profondo;

• numerosi elettrodi di tipo modulare di disposizione verticale;

• messa a terra elettrolitica dell'orientamento orizzontale.

Quest'ultimo design non ha ancora una popolarità così diffusa come i primi due elencati, ma potrebbe benissimo competere con loro e agire come alternativa.

Un calcolo preliminare delle caratteristiche elettriche di ciascun modello aiuterà a determinare il tipo di messa a terra più adatto e a renderlo la vostra scelta per ulteriori installazioni, messa in servizio, funzionamento.

Brevemente sugli esempi, considera la metodologia per il loro calcolo.

Calcolo di anelli di massa per edifici residenziali

appuntamento

Il calcolo aiuta ad analizzare le dimensioni e la forma del circuito creato per garantire una resistenza elettrica accettabile alla corrente di emergenza, che viene rimossa dalla casa al potenziale di terra.

La messa a terra è progettata per ridurre la tensione del tocco umano a un valore sicuro a causa della diffusione di correnti inaccettabili da esso e della ridistribuzione di potenziali pericolosi.

Per gli edifici residenziali, la resistenza del circuito non deve superare 8 Ohm quando si utilizza una rete monofase da 220 volt e 4 Ohm per un 380 trifase.

Fattori che influenzano il calcolo del loop

L'entità della resistenza di messa a terra elettrica dipende da:

1. conducibilità del suolo;

2. utilizzato nella costruzione di metallo;

3. la forma e il numero di elettrodi;

4. distanza tra i conduttori di terra;

5. la profondità del contorno.

Caratteristiche del suolo

Per tenere conto della loro influenza sul flusso di correnti, viene utilizzato il termine "resistività del suolo", la cui unità viene scelta come "Ohm ∙ m". È indicato dalla lettera latina ρ. Questo indicatore dipende da molti fattori, tra cui l'umidità del suolo e la sua composizione, varia entro certi limiti, anche tenendo conto delle condizioni meteorologiche.

Il valore della resistività del suolo viene determinato misurando sul terreno e i suoi valori medi per i calcoli approssimativi preliminari sono riassunti in tabelle. Gli elettrodi di messa a terra sono sepolti a 0,7 metri o più nel terreno per ridurre l'impatto climatico.

Confrontare l'effetto della composizione del suolo, l'umidità, la temperatura dell'ambiente di lavoro sul valore di questo indicatore può essere basato sulla tabella proposta.

Tabella dei valori approssimativi di resistività per suoli e acqua

No. p / p

Ambiente di lavoro

-20 ° C

-10 ° C

-5 ° C

Terreno scongelato

1

sabbia

11500

8000

5000

500

2

Sabbia argillosa con additivi di quarzo (limoso)

3000

1200

1100

45

3

Terriccio sabbioso

1500

1000

500

800

4

Terriccio pesante

3500

—

1200

50

5

Argilla con un contenuto di umidità dal 6% al 40%

3000

3000

550

70

6

Argilla pietrosa (strato 1 ÷ 3 m, quindi ghiaia)

12000

—

1000

100

7

calcare

12600

7940

3000

2000

8

Terra nera

—

1000

800

500

9

torba

—

1000

500

20

10

Acqua di fiume

—

—

—

50-400

11

Acqua del lago

—

—

—

50

Dimensione in Ohm ∙ m

Messa a terra in metallo

Per la produzione di elettrodi ad anello, di solito scegliere:

• qualità di acciaio inossidabile legato;

• leghe di acciaio convenzionali utilizzate per la fabbricazione di tubi, angoli, barre;

• placcato rame leghe di acciaio.

L'entità della loro conduttività è facile da trovare nei manuali tecnici.

Parametri del loop che influenzano il calcolo della resistenza di terra R

Oltre alla resistività del suolo ρ, l'analisi deve tenere conto di:

1. lunghezza dell'elettrodo L;

2. il suo diametro D;

3. la profondità dell'elettrodo dalla superficie del suolo alla sua T centrale;

4. Il numero totale di elettrodi N;

5. fattore di utilizzo del Ki;

6. contenuto di elettroliti nel suolo C.

Metodi per il calcolo della messa a terra da un singolo elettrodo profondo

Il dispositivo di messa a terra può essere monoblocco o creato da una struttura prefabbricata realizzata mediante saldatura o sulla base di una connessione filettata di parti in lavorazione.

Per calcolare la sua resistenza elettrica, utilizzare la formula mostrata in figura.

Metodi per il calcolo della messa a terra da diversi elettrodi sepolti

La resistenza elettrica di un singolo elettrodo è determinata dalla formula precedentemente indicata e il rapporto mostrato nella figura seguente viene utilizzato per calcolare il loro effetto totale sul risultato finale.

Gli elettrodi possono essere in linea o formare un triangolo o altra forma geometrica simmetrica.

Metodi per il calcolo della messa a terra da conduttori di messa a terra elettrolitici

Per la sua attuazione, vengono utilizzati gli stessi principi del calcolo della resistenza degli elettrodi orizzontali realizzati sotto forma di un tubo convenzionale. Viene preso in considerazione solo l'effetto dell'elettrolito sul terreno circostante. Per questo, viene introdotta una correzione del coefficiente C. Può variare in diverse condizioni da 0,05 a 0,5.

La formula per il calcolo della resistenza è presentata in figura.

La messa a terra elettrolitica è realizzata sotto forma di una sezione orizzontale di un tubo cavo in acciaio inossidabile legato o leghe di rame resistenti ai processi di corrosione. Attraverso di esso, il suolo è saturo di elettrodi con sali minerali che hanno proprietà elettrolitiche.

I sali che cadono nel terreno vengono convertiti sotto l'influenza dell'umidità del suolo in un elettrolita, che:

1. migliora le proprietà conduttive del suolo;

2. riduce la temperatura di congelamento del terreno vicino all'elettrodo e quindi riduce ulteriormente la resistenza elettrica del circuito di terra.

Un metodo efficace per aumentare l'operabilità di tali strutture è l'uso di attivatori: aggregati speciali con resistività ridotta. Il loro posizionamento all'esterno dell'elettrodo riduce la resistenza di transizione nella direzione tra l'elettrodo di terra e il suolo e aumenta la superficie con cui si verifica il trasferimento di corrente dall'elettrodo.

Una caratteristica di tali strutture è che il coefficiente C diminuisce gradualmente nel tempo: ne risente la lenta penetrazione dell'elettrolita nello spessore del suolo e un aumento del suo volume.

L'elettrolito rilascia gradualmente i sali dell'elettrodo anche in terreni densi e abbassa il coefficiente C da 0,5 a 0,125 entro sei mesi dalla messa in servizio.

Tutte queste caratteristiche del funzionamento dei conduttori di terra elettrolitici vengono prese in considerazione in modo più accurato nel calcolo da parte di specialisti di laboratori elettrici.

Metodologia di messa a terra semplificata per l'home master

È abbastanza difficile per un elettricista domestico senza conoscenze speciali navigare in tutte queste tecnologie, che richiedono l'introduzione costante di varie correzioni e coefficienti nel calcolo. Gli viene offerta una soluzione semplice ed economica basata su un programma per computer già sviluppato.

È un'utilità che viene semplicemente chiamata: "Elettrica" ​​ed è distribuita liberamente dallo sviluppatore su base gratuita tramite risorse Internet. Tuttavia, può essere aiutato elencando una piccola somma di denaro che spenderà per migliorare gli algoritmi di lavoro.

Il programma per il download è archiviato, che occupa 15,9 MB. Se installato su un computer, crea una cartella CU situata nella directory "Programmi" dell'unità C e occupa 55,5 MB.

Come calcolare la resistenza di terra usando il programma "Elettrico"

Dopo aver aperto l'utilità, nella parte inferiore della finestra è necessario selezionare la modalità di calcolo "Messa a terra".

Si apre una finestra in cui è necessario specificare il tipo di progetto del dispositivo di messa a terra.

Prendi ad esempio il metodo n. 1 raccomandato dallo sviluppatore e selezionalo con un punto, quindi premi il pulsante "Seleziona".

Si aprirà una finestra per inserire i dati di progettazione del circuito di terra che stiamo utilizzando e le caratteristiche climatiche della zona della nostra residenza. Inseriamo i parametri medi, come mostrato nell'esempio da note a piè di pagina aggiuntive, li controlliamo e facciamo clic sul pulsante "Calcolo del contorno".

Il programma "Elettricista" esegue in modo indipendente e abbastanza rapidamente l'intero calcolo del circuito di terra, offre uno schema di distribuzione e il numero di conduttori di terra, le dimensioni geometriche di tutti gli elementi strutturali.

Offre inoltre la possibilità di regolare ulteriormente le caratteristiche calcolate e ha emesso un avvertimento sulla necessità di confermare i risultati forniti da laboratori elettrici autorizzati approvati per la progettazione di anelli di massa.

Senza questo controllo, è possibile che si verifichi un errore nel funzionamento dei conduttori di messa a terra, che può causare gravi danni materiali al proprietario e causare lesioni elettriche alle persone vicine in caso di emergenza.

Attenzione! Anche il calcolo più accurato ed eseguito correttamente non è in grado di escludere errori nell'installazione e nella connessione del circuito di terra.

Possono essere rilevati dal laboratorio solo eseguendo misurazioni elettriche sulle loro apparecchiature specializzate.

Come verificare la qualità del circuito di terra installato

La correttezza della rimozione di correnti pericolose dall'edificio può essere trovata in due soli modi:

1. il verificarsi di una reale emergenza e la verifica delle conseguenze del suo passaggio;

2. misure elettriche.

Il primo metodo è il più preciso ed efficace, ma non consente di eliminare i malfunzionamenti e spesso porta a tristi conseguenze in presenza di errori. In pratica, viene utilizzato il secondo metodo: il coinvolgimento di specialisti di unità elettriche addestrate.

Quali misure prende il laboratorio?

Tra le persone non iniziate, la confusione sorge spesso con il lavoro di base e i termini svolti da tali organizzazioni. Pertanto, ci concentreremo sulla loro interpretazione:

1. misurazione della resistenza di terra;

2. prova di resistenza a terra;

3. misurazione della resistenza di isolamento.

Come puoi vedere, tutti e tre i tipi di lavoro sono molto simili nel nome, ma vengono eseguiti utilizzando tecnologie diverse, perseguendo i propri obiettivi unici.

Misure di resistenza terrestre hanno lo scopo di identificare la qualità delle connessioni dei casi di dispositivi metallici che una persona può toccare con il potenziale della terra attraverso un dispositivo di messa a terra. In questo caso, la resistenza elettrica di questa sezione viene misurata da dispositivi speciali del tipo M416 o dai suoi analoghi moderni di varie modifiche.

I controlli di resistenza al suolo vengono utilizzati per analizzare lo stato di protezione contro i fulmini dell'edificio. La sua valutazione viene effettuata per determinare la resistenza del circuito nelle peggiori condizioni operative al fine di determinare il grado di usura dell'intera struttura e fornire raccomandazioni per il suo restauro.

Per la misurazione, gli elettrodi a perno sono installati in diversi punti del terreno e viene fornita una differenza di potenziale tra loro e il circuito.

Misure di resistenza di isolamento significa:

1. determinazione della perdita tangente dello strato di isolamento dielettrico mediante prove ad alta tensione;

2. misure con un megohmmetro.

Tutti questi lavori richiedono attrezzature costose speciali che un normale elettricista non usa.