Erdungsstreifen. Installation einer Schutzerdung

Erdung bedeutet absichtlich elektrische Verbindung Jeder Teil einer elektrischen Anlage muss über ein Erdungsgerät geerdet werden.
Als Erdschluss bezeichnet man dagegen die unbeabsichtigte elektrische Verbindung von spannungsführenden Teilen einer elektrischen Anlage mit geerdeten Bauteilen oder direkt mit der Erde. Die Erdung erfolgt über ein Erdungsgerät, bestehend aus einer Erdungselektrode und Erdungsleitern.
Erdungsleiter werden in natürliche und künstliche Erdungsleiter unterteilt. Als natürliche Erdungsmittel unterirdische Wasserleitungen und andere Metallleitungen verwenden (außer Leitungen mit brennbaren oder explosiven Gasen und Flüssigkeiten), Metallkonstruktionen Gebäude und Bauwerke, die mit dem Erdreich verbunden sind, Bleikabelmäntel usw. Als künstliche Erdungsleiter werden Abschnitte aus Stahlrohren, Winkel- und Rundstahl verwendet. Metallplatten.
Gemäß Anforderung des PUE In allen Elektroinstallationen mit Spannungen bis und über 1000 V werden zur Gewährleistung der Sicherheit von Personen elektrische Gerätegehäuse und einzelne Elemente elektrischer Anlagen, die nicht unter Spannung stehen, an Erdungseinrichtungen angeschlossen. Darüber hinaus ist die Erdungsvorrichtung durch die Notwendigkeit bedingt, einen bestimmten Betriebsmodus sicherzustellen Elektroinstallationen Im Normal- und Notfallzustand werden dabei stromführende Teile elektrischer Anlagen an Erdungsgeräte angeschlossen. Es wird zwischen Schutzerdung und Betriebserdung unterschieden.
Der Zweck der Schutzerdung besteht darin, die Spannung am geerdeten Gerät zum Zeitpunkt des Erdschlussstromflusses zu reduzieren sowie die Spannung im Stromausbreitungsbereich auszugleichen und dadurch die Berührungs- und Schrittspannung zu reduzieren.
Der Widerstand gegen den Durchgang von elektrischem Strom durch Erdungselektroden hängt von der Qualität und dem Zustand des Bodens, in dem sich die Erdungselektrode befindet, von der Art der Erdungselektrode, der Tiefe ihrer Platzierung usw. ab relative Position Erdungsleiter.
Die Qualität des Bodens hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit wird durch die Größe des spezifischen Widerstands bestimmt. Der spezifische Widerstand einiger Böden variiert je nach ihrem physikalischen Zustand in weiten Grenzen. Torf, Flusswasser und felsige Böden unterliegen solchen Schwankungen nicht.
Bei Böden mit hohem spezifischem Widerstand werden besondere Maßnahmen ergriffen, um den Wert zu verringern (Salze werden in den Boden eingebracht, befeuchten ihn usw.).
Bei der Installation der Außenkontur des Erdungsgeräts mit draußen Gebäude graben entsprechend dem Entwurf einen Graben zum Eintreiben von Erdungsleitern und zum Verlegen von Erdungsleitern. Anschließend werden die vertikalen Erdungsstäbe so eingetrieben, dass ihre oberen Enden 200 mm über den Boden des Grabens hinausragen. Anschließend werden Erdungsleiter in den Gräben verlegt und verschweißt vertikale Erdungsleiter.
Erdungsleiter werden mit Vibrations- oder elektromagnetischen Stößeln oder einer automatischen Bohrmaschine mit Aufsatz zum Eintreiben von Erdungselektroden in den Boden eingegraben. Die Erdungsleiter werden durch Schweißen oder mithilfe von Klemmen mit natürlichen Erdungsleitern verbunden. Dabei Innenfläche Die Schellen müssen verzinnt sein und die Stelle, an der die Schelle am Rohr angebracht wird, muss auf Hochglanz gereinigt werden.
Zum Schutz vor Korrosion werden im Erdreich befindliche Schweißnähte mit Heißbitumen beschichtet. An Stellen, an denen Rohrleitungen, die als natürliche Erdungsleiter dienen, über Flanschverbindungen verfügen, um einen kontinuierlichen Erdungskreis zu schaffen, werden Brücken installiert.
IN In letzter Zeit begann, vergrabene Erdungsleiter zu verwenden, die in der Form Metallgewebe aus Bandstahl, zusammen mit in den Werkstätten der MZU an das Netz geschweißten Erdungsleitern vorbereitet, werden bei der Grundsteinlegung der Gebäude von Werkstätten und Umspannwerken auf den Boden der Grube gelegt.
Bei der Installation eines Erdungsnetzes innerhalb von Gebäuden werden als Erdungsleiter vor allem Metallkonstruktionen von Gebäuden, Kranbahnen, Kabelummantelungen aus Aluminium, Galerien und andere verwendet. technologische Metallkonstruktionen, Stahlrohre für elektrische Leitungen, Metallrohrleitungen, mit Ausnahme von Rohrleitungen für brennbare und explosive Flüssigkeiten und Gase usw. Wenn natürliche Erdungsleiter verwendet werden, werden diese sicher mit den Außenkonturen von Erdungsgeräten verbunden. Alle Kontaktverbindungen sind so ausgeführt, dass zuverlässige Kontakte und Kontinuität gewährleistet sind Stromkreisüber die gesamte Länge. Dazu werden alle Verbindungen von Abschnitten von Metallkonstruktionen geschweißt, verschraubt, Nietverbindungen und die Fugen sind mit Brücken aus Stahlbändern abgedeckt.
Bei offener Verlegung werden elektrische Stahlrohre, wenn sie als Erdungsleiter verwendet werden, mit gut angezogenen Rotbleikupplungen oder anderen kontaktsicheren Konstruktionen (geschweißte Manschetten, verschraubt, mit Keil etc.) sicher verbunden. Bei versteckte Dichtung Diese Verbindungen werden nur mit roten Leitungskupplungen hergestellt. Befindet sich am Rohrende – dem Bogen – ein langer Gewindeabschnitt, wird eine Kontermutter montiert. Zwischen den Rohren und den Gehäusen elektrischer Geräte, in die die Rohre eingeführt werden, erfolgt eine zuverlässige Metallverbindung Verwendung von Kratzmuttern, direktes Schweißen von Rohren oder Einbau von Brücken.
Wenn die oben genannten Elemente von Gebäuden und Bauwerken nicht als Erdungsleiter verwendet werden können, wird ein Erdungsnetz aus Band- bzw. Rundstahl mit einer Querschnittsfläche von mindestens 24 mm2 und einer Dicke von 3 mm verlegt und einen Durchmesser von mindestens 5 mm.
Erdungsschienen werden offen entlang der Wände in einer Höhe von 0,4 bis 0,6 m über dem Boden verlegt, damit sie für Inspektionen zugänglich sind. In feuchten Räumen und mit ätzenden Dämpfen werden Reifen in einem Abstand von mindestens 5-10 mm von den Wänden verlegt. Der Abstand zwischen den Befestigungspunkten beträgt 0,6-1 m. Die Reifen werden mit Dübeln an den Wänden befestigt, die mit einer Baupistole gezielt werden.
Beim Überqueren Türen Reifen können im Boden verlegt werden, sind aber vor ihnen geschützt mechanischer Schaden Abschnitte aus Stahlrohren sowie Winkel- oder Kanalstahl.
Alle künstlichen Erdungsleiter sowie Überbrückungen, die an den Verbindungsstellen von als Erdungsleitern dienenden Bauwerken installiert werden, sind schwarz lackiert (zur Kennzeichnung des Erdungskreises). Das Streichen in anderen Farben ist entsprechend der ästhetischen Gestaltung des Raumes zulässig, in diesem Fall ist es jedoch obligatorisch, an Verbindungs- und Abzweigstellen mindestens zwei Streifen anzubringen lila im Abstand von 150 mm zueinander.

Die Einrichtung einer wirksamen Erdung auf der Verbraucherseite ist der wichtigste Teil einer Reihe von Maßnahmen, die sichergestellt werden müssen zuverlässiger Schutz durch versehentlichen Stromschlag. Bei der Lösung dieses Problems Besondere Aufmerksamkeit wird einer solchen Komponente gegeben kommende Arbeiten, wie zum Beispiel die Installation von Erdungsgeräten.

Technische Aufgabe

In Übereinstimmung mit den Anforderungen der Vorschriften wird jede energieabhängige Einrichtung vor der Installation der Erdungsschleife vorbereitet technische Aufgabe(TZ). Dabei sind folgende Betriebspunkte zu berücksichtigen:

• Art der verwendeten Erdung (ein- oder zweikreisig, stationär oder tragbar);
• Diagramm und Methode zum Verlegen von Erdungssammelschienen;
• geometrische Abmessungen und Form des in den Boden eingetauchten Teils der Struktur;
• Material zur Herstellung von Erdungsleitern und Erdungselektroden (Stahl, Kupfer oder Aluminium);
• die Art der Verbindung (Schweißen oder Fügen).

Dies ermöglicht Ihnen eine schnelle und zeitnahe Durchführung der Erdungsinstallation sowie die Erstellung der Dokumentation.

Einkreis- und Zweikreiskreis

Unabhängig von der Art und Weise der Organisation der Stromversorgung in einer industriellen oder zivilen Anlage erfolgt die Installation von Erdungsleitern und die Installation der Schutzerdung entweder nach einem Einkreis- oder Zweikreisschema.

Im ersten Fall wird die Erdungsschleife nur innerhalb des Gebäudes verlegt, was den Anschluss von daran verlegten Sammelschienen ermöglicht Metallteile bestehende Installationen und andere elektrische Geräte.

Beachten Sie! In der einfachsten Situation (in Lebensbedingungen, zum Beispiel) darf überhaupt nicht durchgeführt werden. In diesem Fall wird seine Funktion von der ausgeführt Eingabegerät oder Schaltschrank-Haupterdungsschiene (GZSH).

Benutzen Zweikreissystem Durch die Erdung wird der internen Sammelschiene, die außerhalb der Anlage verlegt wird, ein weiterer Stromkreis hinzugefügt. Sie erfolgt in der Regel in Form einer Reihe einzelner Erdungsleiter, die über den Umfang verteilt sind (in den Boden eingetriebene Metallstäbe oder durch eine Stahlschiene miteinander verbundene Bewehrungsstücke). Das Ergebnis geschlossenes System ermöglicht es Ihnen, die Kontaktfläche mit dem Boden zu vergrößern und sorgt für Bessere Konditionen damit Strom in den Boden fließt.

Externe Stromkreise, die die interne Verteilungssammelschiene ergänzen, sind normalerweise mit ausgestattet Umspannwerke, wo die Anforderungen an die Erdungsqualität besonders hoch sind. Gemäß den behördlichen Anforderungen Elektroinstallationsarbeiten In Umspannwerken werden sie so ausgeführt, dass die externen Rohrleitungselemente mehr als einen Meter vom Gebäuderand entfernt sind. Metallstifte oder Bewehrungsstücke werden mindestens 0,7 Meter tief in den Boden gerammt. In diesem Fall muss das sie verbindende Stahlband streng vertikal positioniert (also am „Rand“ platziert) werden.

Regeln für die Arbeit mit tragbaren Ansichten

Die aufgeführten Schaltungslösungen gehören zur Kategorie stationäre Erdung, an einen bestimmten Ort gebunden. In einer Reihe von Fällen (durchzuführen Reparatur(z. B. in getrennten Netzen) kann es erforderlich sein, temporäre oder tragbare Geräte zu installieren, deren Grundlage das Prinzip der Erdung ist.

Tragbare Strukturen werden in nackter Form hergestellt Kupferkern, an einem Ende befindet sich ein Metallstift, der in den Boden getrieben wird, und am anderen Ende befindet sich eine spezielle Kupferklemme, die zum Anschluss an den geerdeten Bus dient.

Einige Modelle tragbarer oder temporärer Schutzgeräte verfügen anstelle eines Stifts über eine andere Klemme, die einen zuverlässigen Kontakt mit der Erdungsstruktur (Erdungselektrode) gewährleistet.

Die Notwendigkeit einer tragbaren Erdung dieser Klasse erklärt sich aus der Notwendigkeit, das Auftreten gefährlicher Spannung im versorgten Bereich des Versorgungskreises zu verhindern, die versehentlich oder versehentlich eingeschaltet wird.

Die Regeln für die Installation dieser Überkopfkonstruktionen sind in den aktuellen Richtlinien zur Anordnung der Erdung streng geregelt. Nachfolgend finden Sie eine Liste der wichtigsten Punkte, auf die Sie bei der Arbeit mit ihnen achten sollten:

Der Ausbau bzw. die Demontage der temporären Erdungskonstruktion erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Beispiel im Schienenverkehr

Betrachten wir die Anforderungen für die Installation der Erdung im Schienenverkehr (stationäre oder elektrische Traktionsanlagen), Anweisungen dazu finden Sie in der Anleitung TsE-191. Gemäß diesem Dokument müssen alle in Betrieb befindlichen elektrischen Geräte zuverlässig geschützt werden, indem der Erdungsleiter an einen speziellen Bus angeschlossen wird.

Dieselben Anweisungen legen den Wert des maximalen Widerstands der Erdungsschiene fest, bei dem die Ableitströme ausreichen Schutzvorrichtungen gelang es, den Notrufabschnitt des Kontaktnetzes rechtzeitig zu bedienen und abzuschalten.

Die Abschaltung der beschädigten Leitung erfolgt über spezielle Einspeiseschalter, die sich im Umspannwerk befinden und auf den erforderlichen Abschaltstrom eingestellt sind (siehe PUE).

Besondere Anforderungen werden an Bauwerke oder Einheiten gestellt, bei denen ein erhöhtes Risiko einer Kontaktleitungsspannung besteht (durch Isolationsdurchschlag oder unbeabsichtigten Kontakt). Alle diese Geräte müssen über einen zuverlässigen elektrischen Anschluss an das Haupttraktions- oder Schienennetz verfügen.

Auch alle Metallkonstruktionen, darunter Fahrleitungsträger mit an Isolatoren befestigten Drähten, unterliegen einer solchen Erdung.

Verbindungsfunktionen

Bei der Planung und Installation eines Erdungssystems sollte das Hauptaugenmerk auf die Gewährleistung einer hohen Zuverlässigkeit der Schraubverbindungen und Schweißkontakte zwischen den einzelnen Komponenten gelegt werden. Da solche Bauwerke für den Langzeitbetrieb ausgelegt sind, ist es notwendig, mögliche mechanische Belastungen auf sie zu minimieren und einen zuverlässigen Schutz zu bieten Metalloberflächen vor Korrosion.

Bei der Installation einer Schutzerdung in der Hausverkabelung muss zunächst die Anordnung der Versorgungsleitungen festgelegt werden.

Tatsache ist, dass in alten Gebäuden, die vor 2003 gebaut wurden, regulatorischen Anforderungen Das Vorhandensein eines separaten Erdungsleiters im Versorgungsstromkreis war nicht vorgesehen. In solchen Häusern gibt es auf der Verbraucherseite (an der Verteilertafel) nur zwei Drähte in der Versorgungsverkabelung – „Phase“ und „Neutral“.

Darüber hinaus handelt es sich bei Letzterem um einen kombinierten Null-Arbeits- (PE) und Null-Schutzleiter (N) und entsprechend internationaler Standard als PEN bezeichnet. Um in solchen Häusern eine Erdung zu installieren, wird der PEN-Leiter bewusst in zwei Komponenten aufgeteilt, wonach ein separater Leiter N als Erdungsschiene verwendet wird. Es ist klar, dass die so geschaffene künstliche Struktur den Anforderungen der Normen nur teilweise entspricht, da in Wohngebäude Es ist nicht möglich, eine erneute Erdung zu organisieren.

In Häusern moderne Gebäude Die Versorgungsverkabelung muss über einen weiteren (dritten) Kern verfügen, der speziell für den Anschluss des Erdungskabels elektrischer Geräte vorgesehen ist Haushaltsgeräte. In diesem Fall ist der gemeinsame Leiter PEN bereits in zwei getrennte Leiter PE und N aufgeteilt.

Herstellungsverfahren für eine Standard-Erdungselektrode

Die gebräuchlichste Konstruktionsform einer typischen Erdungselektrode ist ein gleichschenkliges Dreieck, dessen Seitenlänge (Streifen) etwa 1,2 Meter beträgt. Als vertikale Komponenten werden in diesem Fall Stahlwinkel mit einer Standardgröße von 40x40 oder 45x45 und einer Dicke von etwa 4-5 Millimetern verwendet. Wenn keine Stahlwinkel vorhanden sind, werden Rohrmetallrohlinge mit ungefähr gleichen Abmessungen, sowohl im Durchmesser als auch in der Dicke, in den Boden eingebaut (eingeschlagen). Die Länge der angetriebenen Rohre oder Elektroden zur Erdung kann zwischen 2 und 3 Metern (je nach Bodenbeschaffenheit) gewählt werden.

Fachberatung. Um das Eintauchen (Hämmern) einer Ecke oder eines Rohrs in den Boden zu erleichtern, empfiehlt es sich, deren unteres Ende mit einer Mühle in einen Kegel zu schneiden.

Mit Informationen zu akzeptablen Größen einzelne Elemente Erdung, abhängig von Form und Material des Produkts, finden Sie in Tabelle 1.7.4 PUE. Die Abbildung zeigt den Aufbau der Masseelektrode und die Zusammensetzung ihrer Elemente.

Es ist notwendig, die Ecken (Rohre) so in den Boden zu hämmern, dass ihre Enden etwa 15 bis 20 Zentimeter über die Bodenoberfläche hinausragen.

Nachdem die Stifte auf die erforderliche Tiefe eingetrieben wurden, werden sie umlaufend mit einem 30-40 mm breiten und 5 Millimeter dicken Stahlband verschweißt. In diesem Fall sollte die Stahlbandumreifung etwa einen halben Meter tief liegen.

Nach Abschluss der Installation wird die gesamte Erdungsstruktur mit zuvor ausgehobenem Boden gefüllt, wonach ein von der Seite des Hauptbodens gespannter Draht an einer seiner Ecken angeschweißt wird.

Es ist zu beachten, dass die Technologie zur Installation einer externen Erdungsschleife davon ausgeht, dass diese nicht mehr als 10 Meter vom Gebäude entfernt ist.
Die Überwachung des Zustands der im Boden vergrabenen Elemente wird nach einem von den zuständigen technischen Diensten genehmigten Zeitplan organisiert.

Da ist eine Sache allgemeine Regel jede Art von Arbeit ausführen – um die Arbeit effizient zu erledigen, müssen wir klar verstehen, warum wir sie tun und welches Ziel wir letztendlich erreichen wollen. Und um dies zu verstehen, müssen Sie das Funktionsprinzip dieses Geräts verstehen.

Da die meisten Menschen sehr vage Vorstellungen von der Erdung haben, halten wir es für notwendig, der Theorie der Erdung ein paar Zeilen zu widmen. Beginnen wir mit der Tatsache, dass unser Planet Erde ein riesiges Volumen und eine riesige Masse hat und infolgedessen eine riesige Größe hat elektrische Kapazität, das heißt, es ist in der Lage, sehr viel zu „absorbieren“. große Menge elektrische Energie, und ohne das elektrische Potenzial an der Oberfläche zu verändern. Was, wie wir wissen, gleich Null ist, also praktisch nicht vorhanden ist. Dies ist im Vergleich zum Potenzial anderer physischer Körper auf der Erdoberfläche der Fall. Gewitterwolken beispielsweise können relativ zur Erdoberfläche ein Potenzial von mehreren Millionen Volt haben. Dieses hohe Potenzial erklärt Blitze – einen elektrischen Zusammenbruch einer Luftmasse über eine Länge von Kilometern.

Es ist diese Eigenschaft der Erdoberfläche (Null elektrisches Potenzial) dient als Ausgangspunkt für elektrische und elektronische Geräte. Wenn wir von Spannung sprechen, meinen wir die Differenz des elektrischen Potentials des gemessenen Punktes im Vergleich zur Basis, Null. Ohne einen grundlegenden Bezugspunkt verlieren die Konzepte Potenzial oder Spannung ihre Bedeutung. Genauer gesagt ist es durchaus möglich, dass die Erdoberfläche gar kein Nullpotential hat, sondern ein anderes Potential. Aber um das herauszufinden, muss man es mit etwas vergleichen, zumindest mit einem anderen Himmelskörper. Da es in unserer Praxis heute nichts Vergleichbares gibt, werden wir die Aussage über das Nullpotential der Erde als Axiom akzeptieren.

Aber damit die Erde „aufnimmt“ elektrische Energie– Es muss Strom leiten, Stromleiter sein. In diesem Zusammenhang ist eine interessante Frage: Woraus besteht der Erdboden – aus Isolatoren oder Leitern? Die Antwort lautet: Der Erdboden ist eine Mischung aus Isolatoren und Leitern. Trockener Sand ist beispielsweise ein Isolator. Befeuchtet man es aber mit Brackwasser, wird es zum Leiter. Der Boden an der Erdoberfläche leitet den Strom schlechter als in einer Tiefe von 10 - 20 m, erstens, weil er locker ist, und zweitens, weil er in einer solchen Tiefe vorhanden ist Grundwasser. Im Winter gefriert die Oberflächenschicht und verwandelt sich in einen Isolator. Dies muss bei der Installation der Erdung verstanden werden.

Die folgende Tabelle zeigt die Bodenwiderstandswerte je nach Typ.

Auch die menschliche Haut ist im Wesentlichen ein Isolator. Der menschliche Körper besteht jedoch zu 70 % aus Wasser mit Salzlösungen und die Haut verfügt über Poren, durch die salziger Schweiß abgegeben wird, wodurch der menschliche Körper zu leiten beginnt elektrischer Strom. Sie müssen wissen, dass destilliertes Wasser keinen Strom leitet und nur das Vorhandensein geladener Teilchen – Salzionen – in der Lösung Wasser zu einem Leiter macht.

Es ist auch notwendig zu verstehen, dass der Widerstand gegen den Stromfluss ( elektrischer Wiederstand– R) Der menschliche Körper (sowie der Boden der Erde) hat eine viel größere Wirkung als beispielsweise Metalle. Deshalb sprechen wir von gefährlicher und sicherer Spannung für den Menschen. Somit ist eine Spannung von 24 Volt an einer Batterie für den Menschen absolut ungefährlich, da eine solche Spannung mit einem großen Körperwiderstand (zig kOhm) nach dem Ohmschen Gesetz keinen solchen Strom (in der Größenordnung von 30 mA) verursachen kann oder mehr), die Schaden anrichten können. Wenn wir zu den Zahlen kommen, dann hat der menschliche Körper im Durchschnitt einen elektrischen Widerstand von 3 bis 100 kOhm (1 kOhm = 1000 Ohm). Es gibt eine große Streuung unterschiedliche Leute wird durch viele Faktoren erklärt – Gesundheit, Hautzustand und hängt sogar davon ab, ob die Person getrunken hat oder nicht. Es ist bekannt, dass bei einer Alkoholvergiftung die Widerstandskraft des menschlichen Körpers abnimmt, was gut zu bedenken ist professionelle Elektriker. Und schließlich stellen wir fest, dass laut PUE eine Spannung von 42 Volt als sicher für den Menschen gilt. Wenn die Spannung jedoch höher als dieser Wert ist, muss zum Schutz eine Schutzerdung verwendet werden, auf die wir weiter unten eingehen.

Was ist Erdung?

Erdung- Dies ist eine absichtliche elektrische Verbindung eines beliebigen Punktes im Netzwerk, in der Ausrüstung oder in der Elektroinstallation mit Erdungsgeräten.

Erdungsgerät- Dies ist ein Satz Erdungsleiter oder Erdungsleiter.

Erdungselektrode- Hierbei handelt es sich um eine Reihe miteinander verbundener leitfähiger Elemente, die in elektrischem Kontakt mit dem Boden oder Boden stehen.

Es gibt auch (gemäß PUE) Arten der Erdung entsprechend der ausgeführten Funktion – Arbeits- (Funktions-) und Schutzerdung. In diesem Artikel betrachten wir die Schutzerdung und deren Gestaltung.

Um besser zu verstehen, wie die Erdung eine Person bei einem Unfall schützen kann, stellen wir uns eine einfache und recht häufige Situation vor: Bei einigen Geräten brennt der unter der Erde befindliche Leiter aufgrund eines schlechten Kontakts durch. Phasenspannung 220 Volt. Gleichzeitig berührt es fast zwangsläufig ein Körperteil im Inneren des Elektrogeräts. Am Körper entsteht eine elektrische Spannung von 220 Volt. Wenn das Gehäuse nicht geerdet und nicht angeschlossen ist Neutralleiter, dann passiert äußerlich nichts, es tritt kein Leckstrom auf und der Schutz funktioniert nicht. In dieser Unauffälligkeit liegt die Gefahr. Eine Person, die sich dem Gerät nähert, um mit der Arbeit zu beginnen, berührt den Körper und erhält einen Stromschlag mit einer Spannung von 220 Volt.

Wenn das Gehäuse des Geräts geerdet ist – also über einen Leiter mit der Erde verbunden ist, die Nullpotential hat –, gleichen sich die Potentiale der Erde und des Gehäuses tendenziell an und ein Leckstrom fließt durch die Erdungsleiter. Da der Erdungswiderstand klein genug ist, ist der Strom (gemäß dem Ohmschen Gesetz) ausreichend groß, damit der Schutz funktioniert. Dies wird auf jeden Fall die Aufmerksamkeit des Personals auf sich ziehen (wenn es erneut versucht, die Leistungsschalter einzuschalten, wiederholt sich die Situation) und es zu Reparaturen zwingen. Aber auch wenn der Schutz nicht greift und eine Person einen geerdeten Körper berührt, entsteht ein neuer Zweig des Stromkreises durch den menschlichen Körper. Wenn ein Stromkreis verzweigt ist, haben die Ströme in den Zweigen bekanntlich einen zum Widerstand der Zweige umgekehrten Wert. Der menschliche Körper soll einen Widerstand von 100.000 Ohm und eine Erdung von 10 Ohm haben. In diesem Fall ist der Strom durch den menschlichen Körper 10.000-mal geringer als der Strom durch den Erdungskreis.

All dies ist wichtig, um zu verstehen, dass das Hauptmerkmal der Erdung ihr elektrischer Widerstand ist! Es sollte klein sein! PUE empfiehlt eine Reihe von Werten für verschiedene Arten und Erdungszwecke. Beispielsweise sollte der Erdungswiderstand für Privathäuser bei Anschluss an die Blitzschutzerdung nicht mehr als 10 Ohm betragen, bei einem herkömmlichen Erdungssystem nicht mehr als 30 Ohm. In einem System, in dem die Erdung vom Neutralleiter der Stromquelle (Null) isoliert ist und ein RCD-Gerät mit einem Betriebsstrom von nicht mehr als 100 mA verwendet wird, darf der Erdungswiderstand nicht mehr als 500 Ohm betragen.

Doch damit nicht genug, die Erdung muss so ausgelegt sein, dass dieser kleine Widerstandswert erhalten bleibt lange Zeit unabhängig von der Jahreszeit, sei es Winter oder Sommer, und die Struktur selbst wurde nicht durch Korrosion zerstört.

Der Erdungswiderstand kann verringert werden, indem die Kontaktfläche der Erdungselektrode mit dem Boden sowie die Tiefe der Platzierung der Erdungselektrode im Boden vergrößert wird. Manchmal wird der Widerstand verringert, indem der Boden in der Nähe der Erdungselektrode mit einer Salzlösung, normalerweise Kochsalz, benetzt wird, anstatt die Erdungselektrode zu vertiefen, da die Vertiefung einen höheren Energie- und Arbeitsaufwand erfordert. Eine solche Lösung kann jedoch nicht als gut angesehen werden, da das Salz nach 1-3 Jahren durch Niederschläge erodiert ist. Außerdem Sole erhöht die Korrosion der Struktur stark.

Das Material, aus dem die Erdungskonstruktion besteht, sind in der Regel Eisenmetalle – Baustahl. Der Einsatz von Buntmetallen oder Edelstahl ist aufgrund des erheblichen Materialverbrauchs der Konstruktion kostentechnisch zu aufwendig. Daher müssen Erdungsteile aus Stahl vor Korrosion geschützt werden. Natürlich kein Isolator ( Lackbeschichtung), A Metallbeschichtungen. Es wird empfohlen, die Teile der Erdungselektrode zu verzinken oder zu verkupfern. Bei einem Zink-Stahl-Paar beginnt sich Zink, da es ein elektrochemisch aktiveres Metall ist, früher zu zersetzen als die Stahlbasis, und bis die Zinkbeschichtung vollständig zerstört ist, bleibt der Stahl geschützt. Bei einem Kupfer-Stahl-Paar passiert alles umgekehrt: Der Stahl beginnt zu kollabieren, und bis alles kollabiert, bleibt das Kupfer intakt. Daher die Schlussfolgerung: Bei der Verkupferung muss die Beschichtung eine ausreichende Dicke von mindestens 250 Mikrometern haben. Eine verkupferte Masseelektrode hält länger als eine verzinkte.

Beim Bau von Erdungselektroden werden heute am häufigsten vertikale Erdungselektroden verwendet, für die fast immer Stahlrohre, Stangen, Walzprodukte – Winkel, Kanäle usw. – gewählt werden. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass horizontale Elektroden in großen Tiefen viel schwieriger zu platzieren sind und in geringer Tiefe ihre Haupteigenschaft – der Widerstand – stark beeinträchtigt wird, insbesondere aufgrund des Einfrierens Winterzeit. Nun, die weit verbreitete Verwendung von Stiftkonstruktionen erklärt sich dementsprechend aus der Tatsache, dass sie im Gegensatz dazu in den Boden getrieben werden können Blech, obwohl das Blatt eine große Oberfläche hat.

Heutzutage gelten zwei als die gebräuchlichsten Erdungsstrukturen:

1. Basierend auf einer Reihe kurzer Stifte, die manuell (mit einem Vorschlaghammer) bis zur maximal erreichbaren Tiefe in den Boden getrieben und über ein elektrisch an die hervorstehenden Enden der Stifte geschweißtes Stahlband mit der Erdungsschleife verbunden werden. Der erforderliche Widerstandswert wird durch eine Erhöhung der Anzahl der Pins erreicht. Die genauen Abmessungen und die Anzahl der Stifte werden rechnerisch unter Berücksichtigung der Bodenart, klimatischer Faktoren etc. ermittelt. Eine konkrete Berechnungsmethode finden Sie im Internet oder in Fachbüchern. Es ist zu berücksichtigen, dass bei der Verwendung einer Gruppe von Stiften als Erdungsleiter ein Faktor auftritt, der die Effizienz des Betriebs verringert, wie z. B. gegenseitige Beeinflussung oder „Abschattung“, die vom Abstand zwischen den Stiften abhängt. Wenn der Abstand zu gering ist, kann die Wirksamkeit der Erdung erheblich verringert werden. Daher müssen die Stifte in einem Abstand platziert werden, der mindestens ihrer Länge entspricht, vorzugsweise jedoch in einem größeren Abstand. Dann wird der Effizienzabfall nicht allzu deutlich spürbar sein.

Die Nachteile dieser Methode liegen in der Notwendigkeit großes Gebiet zur Erdung von Geräten, hoher Materialverbrauch und der Bedarf an schwerer Handarbeit.

2. Eine einzelne Tiefenelektrode, das sogenannte „Mantelrohr“, installiert mit einer Bohrmaschine (auf einem LKW) bis zu einer Tiefe von 20 – 30 Metern. In Bezug auf die Betriebseffizienz ist eine solche Erdungselektrode der vorherigen bei gleicher Gesamtlänge der Elektroden überlegen, da der Boden in Tiefen von mehr als 5 Metern um ein Vielfaches weniger hat Widerstand aufgrund der Tatsache, dass seine Feuchtigkeit und Dichte viel größer sind als die der Oberfläche.
Nachteile dieser Methode - hoher Preis Bohren und Materialien sowie verkürzte Lebensdauer (5–15 Jahre) aufgrund von Korrosion in feuchten Umgebungen.

Abschließend stellen wir vor konkretes Beispiel Installation der Erdung nach der ersten Methode.

1. Aus der Berechnung gewonnene Ausgangsdaten:

- die Anzahl der erforderlichen Elektroden - Stahlverstärkungsstücke oder Winkel 40x40x5, 3 Meter lang mit Zinkbeschichtung - 20 Stück.

— Die Eintreibtiefe der Elektroden beträgt ca. 3 Meter.

2. Entlang des Gebäudeumfangs entlang der Wände wird in einem Abstand von mindestens 1 Meter, beginnend vom Eintrittspunkt des Erdungskabels bis zur Eingangsschalttafel, ein Graben mit einer Tiefe von 0,5 bis 0,37 Metern und einer Länge von 60 Metern angelegt. Ein Graben wird benötigt, um den Erdungsleiter und den Verbindungsleiter zu isolieren und vor Witterungseinflüssen (Regen, Frost) und mechanischen Beschädigungen zu schützen, beispielsweise beim Ausheben von Erde für einen Blumengarten.

3. Vorbereitete Elektroden, die zuvor an einem Ende mit einer Schleifmaschine geschärft wurden, werden mit einem Vorschlaghammer im Abstand von 3 Metern voneinander in den Boden des Grabens getrieben.

4. Nachdem die Elektroden an ihre Enden getrieben wurden, wird an ihren Enden ein Stahlband von 40 x 5 mm durch Elektroschweißen von der ersten bis zur letzten Elektrode angeschweißt. Die Naht ist durchgehend ausgeführt, mit einem 5 mm Schenkel. Um das Erdungskabel an einer Stelle neben dem Erdungseingang anzuschließen, wird der Streifen auf die erforderliche Länge herausgeführt. Für Befestigungselemente aus Schwarzstahl wird der Einsatz von Schweißverfahren dringend empfohlen (PUE, Abschnitt 1.7.139).

5. Schweißbereiche sind zum Korrosionsschutz beschichtet. Bitumenlack oder Korrosionsschutzfarbe, danach wird der Graben aufgefüllt.

6. Außerhalb oder innerhalb des Raumes wird ein Übergang von einem Stahlband zu hergestellt Kupferkabel Erdung mittels Bolzenklemmen mit Unterlegscheiben. Die Klemmstellen und Bolzen sind mit Lack beschichtet.

Ähnlich wie beim ersten geben wir ein Beispiel für die Installation der Erdung mit der zweiten Methode.

1. Im Abstand von 3 Metern von der Hauswand (für sicheren Zugang der Bohranlage) wird ein 0,5 – 0,7 m tiefer und 3 – 4 Meter langer Graben ausgehoben.

2. Die Bohranlage führt den Bohrvorgang durch und anschließend die Installation der Elektrode selbst (z. B. Stahlrohr Durchmesser 100 mm, eingebaut in einer Tiefe von 20 Metern).

3. Der Erdungsleiter wird verlegt - ein Stahlband 40x5 und mit einer durchgehenden Naht (5 mm Schenkel) am Rohrende angeschweißt.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass es derzeit Berichte über eine neue Methode zur Installation eines Erdungssystems, bestehend aus einem Verbundrohr, in Tiefen von bis zu 20 Metern gibt, indem die Elemente des Erdungsrohrs einzeln mit einem Vorschlaghammer gehämmert werden.

Und schließlich muss der Widerstand der montierten Erdung überprüft werden. Zu diesem Zweck werden sie verwendet spezielle Methoden und Geräte ist dies mit einem normalen Tester nicht möglich. Wie das geht, finden Sie in Fachbüchern und Artikeln im Internet.