Jordforbindelse i et privat hus: beregning, enhed, installation

Indholdet af artiklen



Artiklen beskriver, hvordan man uafhængigt kan forankre jorden i et privat sommerhus. Vi vil forstå principperne om jordforbindelse, vi lærer, hvordan man beregner konfigurationen af ​​denne enhed, vi bestemmer, hvilke materialer der er behov for.

Jorden i et privat hus

For ca. 20-25 år siden byggede vi private og offentlige bygninger uden engang at tænke på en effektiv beskyttelse af en person mod elektrisk stød. For nylig er alt blevet anderledes – vores inputdistributionskort bliver større, de huser nu snesevis af afbrydere, flere RCD’er, og der er næsten altid en separat jordforbindelse der. Hvad ændrede sig? Elektricitet er nu bogstaveligt talt omkring os, huse har et enormt antal ledningsudstyr, en masse husholdningsapparater og elektriske enheder, som er potentielle farekilder, derudover begyndte vi måske at værdsætte menneskelivet mere.

Moderne bygningskoder (især PUE) kræver, at mindst en af ​​følgende foranstaltninger anvendes til at beskytte en person i boligområder:

  • spændingsfald;
  • potentiel udligning;
  • brug af dobbeltisolering af ledninger;
  • anvendelse af isolationstransformatorer;
  • installation af reststrømsanordninger;
  • arrangement af jordforbindelse, jordforbindelse.

Naturligvis bør spørgsmålet om sikkerhed behandles omfattende og bruges på alle mulige måder, men jordforbindelse i huset skal være obligatorisk.

Jordforbindelse af elektriske installationer er den mest pålidelige og effektive beskyttelsesmetode, der sammen med andre foranstaltninger gør husholdningens elektricitet absolut sikker. Faktisk er jordforbindelse en bevidst forbindelse mellem kapslingerne til elektriske installationer (elementer, der ikke er tændt) med jorden. For mange husejere synes organiseringen af ​​jordforbindelse enten at være for dyr og teknologisk avanceret eller for enkel, hvilket heller ikke er helt sandt..

Jorden i et privat hus

I et privat hus er det teknisk slet ikke svært at skabe pålidelig jordforbindelse, da afstanden til jorden er meget lille, og du kan altid finde frie områder i gården. Beboerne i gamle lejlighedsbygninger er meget mindre heldige, hvor jordforbindelsessløjferne ikke længere fungerer, og så klarer nogle landsmænd individuelt at jordes sig fra de øverste etager og lægger en leder fra deres lejlighed langs bygningens vægge til jorden. I mellemtiden ville det være en fejltagelse at tro, at enhver jernstift, der drives ind i jorden, eller ethvert vandrør, bliver en normal arbejdsjordsløjfe. Jordforbindelse er et system, der består af flere vigtige elementer med specifikke nominelle parametre, der fungerer efter visse principper, interagerer tæt med andre systemer.

Grundlæggende om beskyttende jordforbindelse

I en defekt elektrisk enhed (for eksempel hvis isolering af forsyningskablet er beskadiget) kan der forekomme spænding i dets kabinet. Når en person rører ved enheden, strømmer strømmen ned i jorden, passerer gennem hans krop og forårsager ofte uoprettelig skade, ikke alle beskyttelsesanordninger kan reagere eller har tid til hurtigt at bryde kredsløbet. Hvorfor går strømmen til jorden? Fordi det let accepterer en udladning, da den har en meget høj elektrisk kapacitet. Hvis lækstrømmen (gennem ledningsstrøm, der flyder mellem to eller flere elektroder) tilbydes en anden, enklere måde, for eksempel en leder med en lavere modstand – for jordforbindelse skal den ikke overstige 4 ohm, så går den ned til jorden langs den og ikke gennem en person med kropsmodstand 1 kOhm. Der opstår en lækage i kredsløbet, og en reststrømanordning (RCD) kobler det beskadigede område ud i et split sekund.

Derfor er alle moderne elektriske aktuatorer og enheder konstrueret på en sådan måde, at en jordleder kan forbindes til dem, og tre-kernetråde bruges til ledninger. Dette gælder også for alle moderne husholdningsapparater, hvor kroppen og en af ​​kontakterne til strømstikket er tilsluttet – til strømforsyning bruges stikkontakter med en PE-kontakt (antenner). Alle lamper, lysekroner, lampetter har klemmer til tilslutning af “gule” ledninger, og metalkasser med fordelingsplader og metalstrukturer, som eludstyret er placeret på, er jordede. Alle forbrugere af netværk med vekselstrømspænding over 42 V er jordet uden fejl, for jævnstrøm – over 110 V. Bemærk, at jordforbindelse ikke kun giver elektrisk sikkerhed for mennesker, men også:

  • stabiliserer driften af ​​elektriske installationer;
  • beskytter enheder mod overspænding;
  • reducerer mængden af ​​netværksinterferens og intensiteten af ​​højfrekvent elektromagnetisk stråling.

Jordforbindelsesenheden består af følgende elementer:

  • jordingsafbryder
  • jordforbindelsesledere

Jorden i et privat hus

Jordforbindelseslederen vil være en hvilken som helst del af jordforbindelsesenheden, der forbinder elektriske installationer til jordelektrodesystemet, dette er separate ledningskerner (almindeligt accepteret – i gul isolering), elementer i eksterne og interne kredsløb, en særlig bus placeret i skjoldet.

En jordingsleder er en elektrode, den del af jordforbindelse, der er i direkte kontakt med jorden. Dette element sikrer strømmen af ​​strømme i jorden og deres spredning. Afhængigt af om nedgravede elementer i bygningskonstruktioner anvendes til denne eller en specielt oprettet leder, skelnes der naturlige og kunstige jordforbindelsesledere. I henhold til PUE bør der altid foretrækkes brug af naturlige jordelektroder (afsnit 1.7.35), i et privat hus kan det være:

  • metalhylster;
  • alle stålrørledninger, inklusive rør til æglægning af elektriske ledninger;
  • ledning rustning af strømkablet;
  • forskellige metalstolper og -støtter på gaden, for eksempel hegnelementer;
  • begravet armeret beton og metalelementer i bygningen (søjler, fagstole, miner, fundamenter).

Kunstige elektroder kan bruges, hvis resistensen af ​​naturlige jordelektroder ikke svarer til normen, så vil vi overveje dem mere detaljeret.

Beregning af jordforbindelsesenheden

Den vigtigste parameter, der skal beregnes, er jordelektrodens ledningsevne. Med andre ord er vi nødt til at vælge en elektrode med en sådan konfiguration, så jordingsenhedens modstand ikke overstiger standarden. Bestemmelserne i PUE angiver følgende numre, som er det tilladte maksimum:

  • 2 Ohm – til enfaset liniespænding 380 volt;
  • 4 ohm – for 220 volt;
  • 8 ohm – for 127 volt.

Med trefasestrøm vil de maksimale modstande være de samme 2, 4 og 8 ohm, men kun for spændinger på henholdsvis 660, 380 og 127 volt.

Hvad bestemmer ledningsevnen for jordelektrodesystemet (aflæsning, jordforbindelsesenhedens modstand)? Forenklet – fra elektrodes kontaktområde med jorden og jordmodstanden. Jo større jordelektroden er, jo lavere er modstanden, desto mere strøm tager jorden. Alle beregningsformler antyder, at der tages hensyn til elektrodens overfladeareal og dybden af ​​dens nedsænkning. For at beregne en enkelt jordforbindelsesenhed med cirkulært snit har vi f.eks. Følgende formel:

Formlen til beregning af jordingsenhedens modstand

Hvor: d – stiftdiameter, L – elektrodelængde, T – afstand fra overfladen til midten af ​​jordelektroden, ln – logaritme, ? – konstant (3,14), ? – jordresistens (Ohm m).

Bemærk, at jordmodstand er den vigtigste beregningsparameter. Jo mindre denne modstand er, jo mere ledende vil vores jordforbindelse være, og jo mere effektiv beskyttelse. De vigtigste grundlæggende tal for en bestemt jordtype findes i offentligt tilgængelige tabeller og grafer, men meget afhænger af dens faktiske tilstand – densitet, vandbalance, temperatur, frysedybde i sæsonen, tilstedeværelsen og koncentrationen af ​​”elektroaktive” kemikalier deri – alkalier, syrer, salte … Desuden kan situationen på forskellige dybder ændre sig markant, de fysiske egenskaber ved det kontinentale fundament bliver forskellige, akvifere vises, hvilket reducerer modstanden, temperaturen stiger … Med en stigende dybde bliver jorden mere aktuel opsamling.

Graf over afhængigheden af ​​jordforbindelsens slidstyrkes modstand på dybden

Graf over afhængighed af jordforbindelsens modstand mod jordfugtighed

Ved temperaturer under nul stiger jordens modstand kraftigt på grund af frysning af vand. Derfor er der visse vanskeligheder med jordforbindelse i områder med permafrostjord. Af samme grund skal længden af ​​jordelektroderne være i en størrelsesorden større end den sæsonbestemte frysedybde på normale breddegrader..

Graf over afhængigheden af ​​jordforbindelsens resistens på jordtemperaturen

Ideelt set bør jordens modstand og jordforbindelsesenheden som helhed undersøges praktisk, mens formlerne hjælper os med at foretage de grundlæggende beregninger. Ofte foregår analysen direkte på installationen af ​​kredsløbene – elektroderne nedsænkes, og målinger af jordingsledningsevnen foretages i realtid: hvis modstanden er for høj, øges antallet af jordelektroder eller graden af ​​deres begravelse.

Bemærk, at jordforbindelse skal arbejde på ethvert tidspunkt af året, derfor anbefales det at kontrollere det under de mest ugunstige forhold (tørke, frost). Hvis dette ikke er muligt, anvendes specielle koefficienter på resultaterne under hensyntagen til sæsonbestemte ændringer i jordbestandighed i et bestemt område..

Hvis flere elektroder bruges til at udstyre jordelektrodesystemet, vil beregningsproceduren være noget anderledes:

  1. Modstand beregnes for hver af dem (formlen ovenfor kan anvendes).
  2. Indikatorer opsummeres.
  3. Det er nødvendigt at tage hensyn til “udnyttelsesfaktoren”.
  4. Formlen ser sådan ud:

Formlen til beregning af en jordelektrodes modstand fra flere elektroder

Hvor: N – antal jordelektroder, TILog – udnyttelsesgrad, R1 hver elektrodes modstand separat.

Som du kan se, tages ikke hensyn til ledningsevnen for de vandrette elementer, der forbinder elektroderne i et enkelt kredsløb..

Udnyttelsesfaktoren kan forårsage en vis kompleksitet – det afspejler det fænomen, hvor tilstødende elektroder i kredsløbet påvirker hinanden, da zonerne for spredning af strømme i jorden begynder at krydse hinanden, når de er for tæt. Jo tættere de enkelte jordelektroder er hinanden, jo større er jordforbindelsens samlede modstand. En arbejdsfære med en radius lig med dens længde dannes omkring hver elektrode i jorden, hvilket betyder, at den ideelle afstand mellem jordelektroderne vil være deres længde i jorden (L) ganget med 2.

Placering af jordingselektroder

Forholdet mellem afstanden mellem elektroder og deres længdeAntal elektroderCoef. brug
1fem0,7
1ti0,6
1150,53
1200,5
2fem0,81
2ti0,75
2150,7
2200,67
Lukket sløjfe placering
Forholdet mellem afstanden mellem elektroder og deres længdeAntal elektroderCoef. brug
1fem0,65
1ti0,55
1150,51
1200.45
2fem0,75
2ti0,69
2150,66
2200,63

For at beregne, hvor mange jordelektroder der skal nedgraves i jorden, skal du bruge følgende formel:

Formlen til beregning af jordingsdybden

Hvor: R – designmodstand for jordforbindelsesenheden, R1 – en elektrodes modstand, TILog – udnyttelsesgrad.

Hvad angår arrangementet af jordingselektroder, behøver de ikke at danne en trekant, skønt dette er den mest almindelige konfiguration af kredsløbet. Elektroderne kan placeres i en række med en serieforbindelse. Denne mulighed er praktisk, hvis der er afsat en smal bånd til at arrangere jordforbindelse..

Jordforbindelse installation

I princippet kan der skelnes mellem to typer jordforbindelsesindretninger, der adskiller sig fra hinanden med hensyn til installationsteknik og materialegenskaber. Den første er et pin-modulopbygget design (fabriksfremstillet) med en eller flere elektroder, det andet er en hjemmelavet version med flere jordelektroder fra valset metal. Deres vigtigste forskelle er kun i organiseringen af ​​den nedgravede del – ledende, “øvre”, deres del er identisk.

Fabriksforankringssæt er teknologisk avancerede og har en række fordele:

  • leveres som et sæt, elementer er specielt designet til indretning af beskyttelse og produceres på industrielt udstyr;
  • kræver næsten ikke udgravning, intet svejsearbejde er nødvendigt;
  • giver dig mulighed for at gå dybere ned i flere titalls meter og få en meget lav, stabil modstand på hele enheden.

Installation af jordløkken

Den eneste ulempe ved sådanne systemer er deres høje omkostninger..

Materialer og værktøjer til jordforbindelsesenheden

Kunstige jordforbindelsesledere skal være lavet af stålvalset metal. Egnet til disse formål:

  • hjørne;
  • rundt eller rektangulært rør;
  • stang.

For at beskytte metallet mod korrosion bruges galvaniserede elektroder. Det er også tilladt at bruge elektrisk ledende beton som en jordelektrode.

I fabrikssættene er dette halvtreds meter trukket kobberbelagte stifter med gevind i enderne. En skarp konisk spids er installeret på det første element, de individuelle stifter forbindes ved hjælp af messing gevind gevindkoblinger. Elektroderne nedsænkes i jorden ved hjælp af håndholdte slagværktøjer (SDS-Max patron, slagkraft ca. 20 J). En adapter og et styrehoved bruges til at overføre energi fra klippeboringen. Forbindelsen mellem jordingslederen og elektroden foretages gennem en rustfri stålklemme. For at beskytte samlingerne mod korrosion og reducere modstanden ved samlingerne bruges en speciel pasta.

Opmærksomhed! Jordingskontakter må ikke males, smøres eller konserveres på anden måde, der reducerer deres ledningsevne..

Effekten af ​​korrosion (ståldelen tyndes gradvist) bør tages i betragtning ved valg af elektrodes tværsnit, det vælges med en vis margen, hvilket sikrer tilstrækkelig holdbarhed af kredsløbet. De mindst tilladte tværsnit af jordelektroder placeret i jord er begrænset af lovgivningsmæssige dokumenter:

  • galvaniseret stang – 6 mm;
  • jernholdigt metalstang – 10 mm;
  • rullet rektangulært snit – 48 mm2.

Opmærksomhed! Tykkelsen på hylderne af rektangulært stål eller rørets vægtykkelse skal være mindst 4 mm.

En strimmel bruges oftest som leder, der forbinder flere elektroder i jorden, men du kan bruge en ledning, et hjørne, et rør. Med disse materialer kan du bringe jording til selve det elektriske panel (tværsnittet af materialer har færre begrænsninger: en stang – 5 mm, rektangulært stål – 24 mm2, væg- og hyldetykkelse – 2,5 mm).

Jordforbindelseslederen inde i bygningen skal have et tværsnitsareal svarende til det af den faseleder, der bruges i husets ledninger..

Der er også minimumskrav:

  • uisoleret aluminium – 6 mm;
  • uisoleret kobber – 4 mm;
  • aluminium i isolering – 2,5 mm;
  • kobber i isolering – 1,5 mm.

Til pendling af alle jordforbindelsesledere er det nødvendigt at bruge jordstænger fremstillet af elektroteknisk bronze. I TT-jordingssystemet er disse elementer i tavlen fastgjort direkte til væggen i metalboksen.

Jordbus

Den selvfremstillede jordelektrode uddybes med en slegge, fabrikssættene hammes ind med jackhammere. I begge tilfælde anbefaler vi at forberede en platform eller en stige. For at arbejde med sortvalsede produkter er det nødvendigt at bruge manuel lysbuesvejsning.

Vi samler jordforbindelse

Lad os overveje rækkefølgen af ​​handlinger. I de indledende punkter vil vi indikere de operationer, der er karakteristiske for installationen af ​​begge typer jordingselektroder.

Layout og udgravning.Jordingskontakter anbefales at monteres i jorden i en afstand af cirka en meter fra fundamentet. I overensstemmelse med projektet udføres konturmærkningen – som vi allerede har sagt, kan det være en ligesidet trekant, linje, cirkel, flere rækker … Afstanden mellem elektroderne tages fra 1,2 meter, hvilket gør den mere end dobbelt så lang som jordelektrodesystemet er meningsløs. Som en grundlæggende mulighed, velegnet til de fleste af vores forhold, kan du tage en trekant med en side på 1,5-3 meter og en længde af elektroder på 2-3 meter.

Installation af jordforbindelse i et privat hus

Derefter skal du grave en grøft med en dybde på ca. 70-80 cm, den tilladte mindste dybde er 50 cm. Bredden på grøften ved uddybningspunkterne skal give bekvemmelighed for svejseledere, normalt graver de med skråninger på ca. 0,5-0,7 meter bred.

For at køre en modulær jordforbindelse med en elektrode kræves kun en pit 50x50x50 cm i størrelse.

Klargøring af elektroden.For at lette nedsænkningen af ​​jordelektroden i jorden slibes det valsede metal ved hjælp af en slibemaskine, for eksempel skæres hylderne i en vinkel i en vinkel, røret skæres skråt, stangen skærpes. Hvis der bruges metal, skal det om nødvendigt rengøres fuldstændigt for beskyttelsesbelægninger.

Et spids hoved er skruet fast på den fabriksmodulære jordstift, forbindelsen er belagt med pasta.

Hjørnerne (ofte 50x50x5 mm hjørner) hamres i jorden ved slag med en slegge.Det er mest praktisk at starte arbejdet fra stilladset. Hvis metallet er blødt, er det bedre at slå arbejdsemnerne gennem træafstandsstykker. Hovedet på jordingsafbryderen skal stige 150-200 mm over bunden af ​​grøften, så vi kan forbinde elektroderne i et kredsløb.

Installation af jordforbindelse i et privat hus

Fabriksnåle er begravet ved hjælp af en nedrivningshammer med en SDS-Max skaftchuck og en slagkapacitet på 20-25 joule. Efter nedsænkning af hver stift (1,5 meter), en muffe og det næste jordforbindelseselement er skruet fast på den, gentages denne cyklus, indtil elektroden når designdybden, eller der opstår en fiasko (umulighed i yderligere uddybning). I tilfælde af fiasko tilstoppes yderligere jordstifter, systemet bliver multi-elektrode.

Jordingskontakter er forbundet med en vandret leder,det er generelt mest praktisk at arbejde med en 40×4 mm bånd. For jernholdigt metal er det nødvendigt at bruge svejsning her, da de boltefuger hurtigt oxideres og enhedens modstand øges. Pakning fungerer ikke – du har brug for en lang svejsesøm i høj kvalitet.

Installation af jordforbindelse i et privat hus

Fra den resulterende kontur tager vi strimlen mod huset, bøjer den og fastgør den på basen. I slutningen af ​​strimlen svejser vi en M8-bolt, gennem hvilken den beskyttende jordingsleder, der kommer fra skjoldet, skal forbindes.

Installation af jordforbindelse i et privat hus

En klemmeklemme er installeret på den sidste modulære stift, og lederen er fastgjort. Klemmen er indpakket med et specielt vandtætningsbånd.

Grøften er dækket med jord.Det anbefales at anvende tætte homogene finkornede sammensætninger til disse formål..

Fabriksæt med en elektrode kan afsluttes med en plastisk revisionsbrønd.

Installation af jordforbindelse i et privat hus

Jordlederen føres ind i tavlen.Det kan fastgøres direkte til bygningskonstruktioner, med undtagelse af områder med høj luftfugtighed – det er bedre at bruge isolatorer der. Gennem væggene trækkes lederen ved hjælp af metal- eller plastrørbøsninger, faktisk læggereglerne de samme som for den “vigtigste” ledning (dette vil være en af ​​de følgende artikler).

I tavlen er lederen, efter at han er blevet krympet med en boltforbindelse, forbundet til jordbussen, der er installeret på kasselegemet (TT-system).

Jordstandsanordningens modstand kontrolleres med et multimeter, hvis der under hensyntagen til sæsonbestemte faktorer (bestemt af Statens Energitilsyn for forskellige breddegrader, der er færdige tabeller) det overstiger 4 ohm, er det nødvendigt at øge antallet af elektroder.

Under switching af switchgear klemmes lederne af ledninger i gul isolering (de kommer fra nuværende forbrugere) også i busstikene.

Når man tilslutter stikkontakter, enheder, lamper, skiftes de gule jordforbindelsesledere på de passende steder (normalt er de markeret med et specielt tegn – tre vandrette striber i forskellige størrelser), for eksempel i stikdåser er dette den centrale skrue.

Installation af et jordet stikkontakt

Et system, hvor jordløkken ikke på nogen måde er forbundet med den neutrale arbejdsleder N kaldes TT. Det anbefales til brug, når TN-optionerne (der er en forbindelse mellem neutral- og jordforbindelseslederen) ikke kan bruges, f.eks. Med en utilfredsstillende tilstand med luftledninger. Af denne almindelige grund er det naturligvis meget populært. Men det skal bemærkes, at TT-systemet med en uafhængig dørfly, der er jordforbindelse neutral for forbrugere, skal være forsikret ved hjælp af en RCD. Vi vil tale om reststrømsenheder i den næste artikel..

Bedøm denne artikel
( Ingen vurderinger endnu )
Tilføj kommentarer

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: