Jak vypočítat uzemnění – domácí případy potřebné pro účinné ochranné zařízení

Jak vypočítat uzemnění

Otázka uzemnění elektrického zařízení pro domácnost se zdá být pro většinu obyčejných lidí sekundární a volitelná, protože není to tak dávno, co se při elektrickém zapojení domů nezabývala ani instalace uzemňovacího drátu. V současné době se počet domácích elektrospotřebičů v každé rodině výrazně zvýšil, jejich spotřeba energie se zvýšila, což znamená, že se zvýšilo zatížení elektrické sítě. Ignorovat zjevnou by byla výška nezodpovědnosti, proto moderní požadavky na elektrickou bezpečnost upravují pravidla, podle kterých jsou všechny elektrické spotřebiče pro domácnost s kapacitou vyšší než 1,3 kW předmětem ochranného uzemnění. I když není uzemnění původně stanoveno, musí být vybaveno vlastními zdroji, které především stanoví výpočet uzemnění. Pro každého, kdo se setkal s podobným problémem, je důležité pochopit podstatu toho, co se děje, protože pokud je výpočet uzemnění prováděn online programem v počítači, nepřispěje tento výpočet jednoduchému uživateli k pochopení základních principů elektrotechniky. Uživatel odpovědný za život a zdraví svých blízkých bude nepochybně těžit z níže uvedených informací. Pomůže se prosadit v potřebě uzemnění, které v konečném důsledku zabrání nepříjemným a nebezpečným okamžikům při provozu elektrických spotřebičů v každodenním životě. Zvažte potřebné výpočtové vzorce, pokuste se podrobněji porozumět specifikům problému.

 

Obsah

• Příklad provozu programu
• Výpočet zemního odporu
• Výpočet zemní smyčky

 

Během provozu elektrických zařízení se na jejich vodivém pouzdru objevuje napětí v důsledku průchodu proudu vinutím transformátorů nebo elektrických motorů. I když případ nemá přímé připojení k elektrickému vedení, generuje se na něm napětí, způsobené elektromagnetickým polem z těchto proudů. Aby bylo možné odvádět napětí od těla spotřebiče, musí být připojeno k zemi, tj. K zemi.

Zvažte výpočet uzemnění počítače – příklad práce programu Elcut.

Příklad provozu programu

Jak vidíte, program provádí výpočet uzemnění mistrovsky, ale nejprve musíte porozumět funkcím programu.

Jako příklad fungování moderních televizorů a přepěťových ochrán považujte technickou proveditelnost uzemnění. Moderní televizory mají nouzová vypínací zařízení pro přepětí, pro zajištění jejich provozu je vyžadováno uzemnění, jinak zařízení nebude reagovat na překročení přípustných parametrů napětí, což způsobí poškození drahého zařízení. Přepěťové ochrany pro připojení počítačů vyžadují pro efektivní provoz uzemňovací zařízení, jinak bude filtr fungovat jako jednoduchý prodlužovací kabel.

Kromě technické potřeby uzemnění existuje ještě důležitější úkol – bezpečnost elektrických spotřebičů. Pro větší srozumitelnost považujeme běžnou situaci: lednička je blízko baterie, spotřebič není řádně uzemněn a na pouzdru se objevilo malé napětí, asi 50 – 100 V, dospělý, který se dotkne pouzdra, nemusí cítit žádné nepohodlí, ale pokud se jedná o pouzdro Pokud se zařízení dotkne dítě, dotkne se (náhodně nebo úmyslně) baterie ústředního vytápění, bude proto mezi uzemněným vodičem (baterií) a zdrojem napětí (lednice), elektrický obvod bude uzavřen tělem dítěte. Průchod proudu dětským tělem může vést k nevratným následkům, takže ochranné uzemňovací zařízení je třeba brát velmi vážně.

V moderních výškových budovách není uzemnění obtížné. Zapojení v takových domech již zahrnuje uzemňovací vodič položený paralelně s elektrickým vedením. Pro bezpečný provoz elektrických spotřebičů stačí nainstalovat a správně připojit tříkolíkovou zásuvku.

V těch domech, kde uzemnění výstupního obvodu nebylo poskytnuto při výstavbě, lze to provést vlastními silami, pokud je štít s přepážkami ve vstupu do schodiště. V takovém stínění je zemnící vodič nebo nula (v závislosti na schématu napájení domu – čtyř nebo pět vodičů) připojena k kovovému krytu stínění, pro připojení k němu stačí pouze najít volný terminál na krytu. V tomto případě je třeba dodržovat pravidlo – každý zemnící vodič musí být spojen samostatným šroubem.

Je však nepravděpodobné, že bude možné uspořádat uzemnění nebo uzemnění ve starém „Chruščovově“, použití pracovního neutrálního drátu pro účely uzemnění je zakázáno, proto je nutná samostatná zemnící elektroda. Jako uzemňovací vodiče lze použít přírodní vodivé struktury, které mají přímý kontakt se zemí, a speciálně vytvořená zařízení zvaná umělé uzemňovací vodiče. Přirozené uzemnění může být: základová výztuž, vodní potrubí (kromě topného systému), vnější kovový plášť pancéřovaných kabelů (kromě hliníku). Umělá uzemňovací zařízení jsou vertikální a horizontální. To znamená, že se má vyrábět ve formě kovových tyčí vtlačených do země, svařovaných dohromady vodivým pásem nebo ve formě kovových elektrod uložených vodorovně v zemi, pod úrovní zamrzání půdy..

Výpočet zemního odporu

Pro efektivní uzemňovací zařízení je nutné provést předběžné výpočty, hlavním číselným parametrem uzemňovací smyčky je její odpor, moderní pravidla elektroinstalace regulují její hodnotu ne více než 8 Ohmů v síti s napětím 220 V a 4 Ohmy při napětí 380 V. Tyto parametry odporu smyčky musí být dodrženy během všechna roční období. Při nižším napětí je samozřejmě přípustná vyšší hodnota odporu, protože úkolem uzemnění je zajistit bezpečnost osob při kontaktu s krytem zařízení v případě fázového napětí..

Při menším odporu uzemnění se na skříni přístroje objeví menší část elektrického potenciálu. Měření odporu uzemnění se provádí pomocí speciálních měřidel.

Výpočet zemní smyčky

Výpočet zemní smyčky vytvořený na základě měření odporu půdy, je to charakteristika, která určuje úroveň elektrické vodivosti Země. Specifická odolnost půdy závisí na její hustotě, chemickém a mechanickém složení, teplotě a vlhkosti. Z toho je patrné, že se tento ukazatel bude výrazně lišit za různých povětrnostních podmínek a v různých ročních obdobích, proto se pro výpočty počítají největší sezónní měrné odpory.

Výpočet odporu svislého zemnicího elektrodového systému se provádí podle vzorce:

Kde:

R₁ – vypočtený odpor jedné tyče (Ohm)

∏ – konstanta (3.141592)

ρ – odpor půdy (Ohm • m)

L – délka uzemňovací tyče (m)

ln je přirozený logaritmus

T je vzdálenost od středu tyče k povrchu Země (m)

d je průměr tyče (m)

Pro výpočet odporu uzemňovací elektrody sestávající z několika stejných tyčí a umístěné ve stejné hloubce se používá následující vzorec:

Kde:

R je vypočtený odpor uzemňovací elektrody sestávající z několika tyčí

R₁ je odpor jedné tyče (Ohm)

K₁ – koeficient vzájemného ovlivňování elektrod

N je počet prutů v uzemnění

Koeficient vzájemného ovlivňování elektrod závisí na vzdálenosti mezi elektrodami, nezapomeňte, že by neměl být menší než jejich délka. Optimální vzdálenost je 2,2násobek délky tyčí. Spojení tyčí ve víceelektrodové uzemněné elektrodě je provedeno kovovým pásem o průřezu 150 mm2.

Jak je patrné z výše uvedených vzorců, celkový odpor zemnící elektrody závisí na měrném odporu půdy a délce elektrod, tj. Čím větší je elektrický odpor zeminy, tím delší by měly být elektrody v zemnící elektrodě. Pokud povaha půdy neumožňuje pohon dlouhých elektrod, musí být použity ve větším množství a ve velmi kamenitých horninách může být nutné použít horizontální nebo elektrolytické uzemnění.