Λωρίδα γείωσης. Τοποθέτηση προστατευτικής γείωσης

Γείωση σημαίνει σκόπιμη ηλεκτρική σύνδεσηοποιοδήποτε μέρος μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης στη γείωση μέσω συσκευής γείωσης.
Αντίθετα, η τυχαία ηλεκτρική σύνδεση ενεργών μερών μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης με γειωμένα δομικά μέρη ή απευθείας με τη γείωση ονομάζεται σφάλμα γείωσης. Η γείωση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια συσκευή γείωσης που αποτελείται από ένα ηλεκτρόδιο γείωσης και αγωγούς γείωσης.
Οι αγωγοί γείωσης χωρίζονται σε φυσικούς και τεχνητούς. Οπως και φυσικούς παράγοντες γείωσηςχρήση υπόγειων υδάτων και άλλων μεταλλικών αγωγών (εκτός από αγωγούς με εύφλεκτα ή εκρηκτικά αέρια και υγρά), μεταλλικές κατασκευέςκτίρια και κατασκευές που συνδέονται με το έδαφος, θήκες καλωδίων μολύβδου κ.λπ. Ως τεχνητοί αγωγοί γείωσης χρησιμοποιούνται τμήματα χαλύβδινων σωλήνων, γωνιακοί και στρογγυλοί χάλυβες, μεταλλικές πλάκες.
Συμφωνώς προς απαίτηση του PUEΣε όλες τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάσεις έως και άνω των 1000 V, προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφάλεια των ανθρώπων, τα περιβλήματα ηλεκτρικού εξοπλισμού και μεμονωμένα στοιχεία ηλεκτρικών εγκαταστάσεων που δεν είναι ενεργοποιημένα συνδέονται με συσκευές γείωσης. Επιπλέον, η συσκευή γείωσης προκαλείται από την ανάγκη εξασφάλισης ενός συγκεκριμένου τρόπου λειτουργίας ηλεκτρικές εγκαταστάσειςυπό κανονικές συνθήκες και συνθήκες έκτακτης ανάγκης, σε αυτήν την περίπτωση, τα μέρη που μεταφέρουν ρεύμα ηλεκτρικών εγκαταστάσεων συνδέονται με συσκευές γείωσης. Γίνεται διάκριση μεταξύ προστατευτικής και λειτουργικής γείωσης, αντίστοιχα.
Ο σκοπός της προστατευτικής γείωσης είναι να μειώσει την τάση στον γειωμένο εξοπλισμό τη στιγμή της ροής του ρεύματος σφάλματος γείωσης, καθώς και να εξισώσει την τάση στην περιοχή εξάπλωσης ρεύματος και έτσι να μειώσει την τάση αφής και βήματος.
Η αντίσταση στη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω των ηλεκτροδίων γείωσης εξαρτάται από την ποιότητα και την κατάσταση του εδάφους στο οποίο βρίσκεται το ηλεκτρόδιο γείωσης, τον τύπο του ηλεκτροδίου γείωσης, το βάθος της τοποθέτησής του και σχετική θέσηαγωγοί γείωσης.
Η ποιότητα του εδάφους ως προς την ηλεκτρική του αγωγιμότητα καθορίζεται από το μέγεθος της ειδικής αντίστασης. Η ειδική αντίσταση ορισμένων εδαφών, ανάλογα με τη φυσική τους κατάσταση, ποικίλλει κατά εντός ευρέων ορίων. Η τύρφη, το νερό του ποταμού και τα βραχώδη εδάφη δεν υπόκεινται σε τέτοιες διακυμάνσεις.
Σε εδάφη με υψηλή ειδική αντίσταση, λαμβάνονται ειδικά μέτρα για τη μείωση της αξίας του (εισαγωγή αλάτων στο έδαφος, ενυδάτωση κ.λπ.)
Κατά την εγκατάσταση του εξωτερικού περιγράμματος της συσκευής γείωσης με εξω αποτα κτίρια, σύμφωνα με το σχέδιο, σκάβουν μια τάφρο για οδήγηση σε αγωγούς γείωσης και τοποθέτηση αγωγών γείωσης. Στη συνέχεια οι κάθετες ράβδοι γείωσης εισάγονται έτσι ώστε τα πάνω άκρα τους να προεξέχουν 200 mm από το έδαφος από τον πυθμένα της τάφρου. Μετά από αυτό, οι αγωγοί γείωσης τοποθετούνται στις τάφρους και συγκολλούνται κάθετοι αγωγοί γείωσης.
Οι αγωγοί γείωσης θάβονται στο έδαφος χρησιμοποιώντας δονητικά ή ηλεκτρομαγνητικά έμβολα ή ένα αυτόματο τρυπάνι με εξάρτημα για οδήγηση σε ηλεκτρόδια γείωσης. Οι αγωγοί γείωσης συνδέονται με φυσικούς αγωγούς γείωσης με συγκόλληση ή χρησιμοποιώντας σφιγκτήρες. Εν εσωτερική επιφάνειαΟι σφιγκτήρες πρέπει να είναι επικασσιτερωμένοι και το σημείο όπου τοποθετείται ο σφιγκτήρας στον σωλήνα πρέπει να καθαριστεί ώστε να γυαλίζει.
Για προστασία από τη διάβρωση, οι συγκολλήσεις που βρίσκονται στο έδαφος επικαλύπτονται με ζεστή πίσσα. Σε μέρη όπου οι αγωγοί που χρησιμεύουν ως φυσικοί αγωγοί γείωσης έχουν συνδέσεις με φλάντζα για τη δημιουργία συνεχούς κυκλώματος γείωσης, εγκαθίστανται βραχυκυκλωτήρες.
ΣΕ Πρόσφαταάρχισαν να χρησιμοποιούν θαμμένους αγωγούς γείωσης, οι οποίοι στη μορφή μεταλλικό πλέγμακατασκευασμένα από χάλυβα ταινιών, που προετοιμάζονται μαζί με αγωγούς γείωσης συγκολλημένους στο πλέγμα στα εργαστήρια του MZU, τοποθετούνται στον πυθμένα του λάκκου κατά την τοποθέτηση των θεμελίων των κτιρίων των εργαστηρίων και των υποσταθμών.
Κατά την εγκατάσταση ενός δικτύου γείωσης μέσα σε κτίρια, οι μεταλλικές κατασκευές κτιρίων, οι ράγες γερανών, οι θήκες καλωδίων αλουμινίου, οι στοές και άλλα χρησιμοποιούνται κυρίως ως αγωγοί γείωσης. τεχνολογικές μεταλλικές κατασκευές, χαλύβδινοι σωλήνες για ηλεκτρικές καλωδιώσεις, μεταλλικοί αγωγοί, εκτός από αγωγούς για εύφλεκτα και εκρηκτικά υγρά και αέρια κ.λπ. Εάν χρησιμοποιούνται φυσικοί αγωγοί γείωσης, συνδέονται με ασφάλεια στα εξωτερικά περιγράμματα των συσκευών γείωσης. Όλες οι συνδέσεις επαφών γίνονται με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζονται αξιόπιστες επαφές και συνέχεια ηλεκτρικό κύκλωμασε όλο το μήκος. Για να γίνει αυτό, όλες οι συνδέσεις των τμημάτων μεταλλικών κατασκευών συγκολλούνται, βιδώνονται, συνδέσεις με πριτσίνιακαι οι αρμοί καλύπτονται με άλτες από χαλύβδινες λωρίδες.
Όταν τοποθετούνται ανοιχτά, οι χαλύβδινοι σωλήνες ηλεκτρικής καλωδίωσης, εάν χρησιμοποιούνται ως αγωγοί γείωσης, συνδέονται με ασφάλεια χρησιμοποιώντας καλά σφιγμένους συνδέσμους κόκκινου μολύβδου ή άλλες κατασκευές που παρέχουν αξιόπιστη επαφή (συγκολλημένες μανσέτες, βιδωμένες, με σφήνα κ.λπ.). Στο κρυφό παρέμβυσμαΑυτές οι συνδέσεις γίνονται μόνο με κόκκινους συνδέσμους μολύβδου. Εάν υπάρχει ένα μακρύ τμήμα σπειρώματος στο άκρο του σωλήνα - η κάμψη - έχει τοποθετηθεί ένα παξιμάδι ασφάλισης. Μεταξύ των σωλήνων και των περιβλημάτων του ηλεκτρικού εξοπλισμού στα οποία εισάγονται οι σωλήνες, ένα αξιόπιστο μεταλλική σύνδεσημε χρήση παξιμαδιών, απευθείας συγκόλληση σωλήνων ή τοποθέτηση βραχυκυκλωτικών.
Όπου δεν είναι δυνατή η χρήση των παραπάνω στοιχείων κτιρίων και κατασκευών ως αγωγοί γείωσης, τοποθετείται ένα δίκτυο γείωσης από ταινία ή στρογγυλό χάλυβα, αντίστοιχα, με επιφάνεια διατομής τουλάχιστον 24 mm2 και πάχος 3 mm. και διάμετρο τουλάχιστον 5 mm.
Οι ράβδοι γείωσης τοποθετούνται ανοιχτά κατά μήκος των τοίχων σε ύψος 0,4-0,6 m από το δάπεδο, έτσι ώστε να είναι προσβάσιμες για επιθεώρηση. Σε υγρούς χώρους και με καυστικούς ατμούς, τα ελαστικά τοποθετούνται σε απόσταση τουλάχιστον 5-10 mm από τους τοίχους. Η απόσταση μεταξύ των σημείων στερέωσης είναι 0,6-1 μ. Τα λάστιχα στερεώνονται στους τοίχους με πείρους, οι οποίοι στοχεύουν χρησιμοποιώντας πιστόλι κατασκευής.
Κατά τη διέλευση πόρτεςΤα ελαστικά μπορούν να τοποθετηθούν στο πάτωμα, αλλά προστατεύονται από μηχανική βλάβητμήματα χαλύβδινων σωλήνων, καθώς και χάλυβας γωνίας ή καναλιού.
Όλοι οι τεχνητοί αγωγοί γείωσης, καθώς και οι βραχυκυκλωτήρες που είναι εγκατεστημένοι στις ενώσεις των κατασκευών που χρησιμοποιούνται ως αγωγοί γείωσης, είναι βαμμένοι μαύροι (για να υποδεικνύεται το κύκλωμα γείωσης). Επιτρέπεται η βαφή σε άλλα χρώματα σύμφωνα με τον αισθητικό σχεδιασμό του δωματίου, αλλά στην περίπτωση αυτή είναι υποχρεωτική η εφαρμογή τουλάχιστον δύο λωρίδων σε σημεία συνδέσεων και κλαδιών μωβσε απόσταση 150 mm το ένα από το άλλο.

Η διευθέτηση αποτελεσματικής γείωσης από την πλευρά του καταναλωτή είναι το πιο σημαντικό μέρος μιας σειράς μέτρων που πρέπει να διασφαλιστεί αξιόπιστη προστασίααπό τυχαίο ηλεκτροπληξία. Κατά την επίλυση αυτού του προβλήματος Ιδιαίτερη προσοχήδίνεται σε ένα τέτοιο συστατικό επερχόμενες εργασίες, όπως εγκατάσταση συσκευών γείωσης.

Τεχνικό έργο

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις των κανονισμών σε οποιαδήποτε εγκατάσταση που εξαρτάται από την ενέργεια, πριν από την εγκατάσταση του βρόχου γείωσης, προετοιμάζεται τεχνικό έργο(ΤΖ). Πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα ακόλουθα σημεία λειτουργίας:

• τύπος γείωσης που χρησιμοποιείται (μονοκύκλωμα ή διπλό κύκλωμα, σταθερό ή φορητό).
• διάγραμμα και μέθοδος τοποθέτησης ράβδων γείωσης.
• γεωμετρικές διαστάσεις και σχήμα του τμήματος της δομής που βυθίζεται στο έδαφος.
• υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή αγωγών γείωσης και ηλεκτροδίων γείωσης (χάλυβας, χαλκός ή αλουμίνιο).
• η μέθοδος σύνδεσής τους (συγκόλληση ή ένωση).

Αυτό σας επιτρέπει να εκτελέσετε γρήγορα και έγκαιρα τις εργασίες εγκατάστασης γείωσης, καθώς και να προετοιμάσετε την τεκμηρίωση.

Μονοκύκλωμα και διπλό κύκλωμα

Ανεξάρτητα από τη μέθοδο οργάνωσης της τροφοδοσίας σε βιομηχανική ή πολιτική εγκατάσταση, η εγκατάσταση αγωγών γείωσης και η εγκατάσταση προστατευτικής γείωσης πραγματοποιείται είτε σύμφωνα με ένα σχέδιο μονού κυκλώματος ή 2 κυκλωμάτων.

Στην πρώτη περίπτωση, ο βρόχος γείωσης τοποθετείται μόνο μέσα στο κτίριο, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σύνδεση σε αυτό συνδέοντας ζυγούς που τοποθετούνται από μεταλλικά μέρηυφιστάμενες εγκαταστάσεις και άλλος ηλεκτρολογικός εξοπλισμός.

Σημείωση! Στην απλούστερη κατάσταση (στο συνθήκες διαβίωσης, για παράδειγμα) μπορεί να μην γίνει καθόλου. Στην περίπτωση αυτή, η λειτουργία του εκτελείται από το συσκευή εισόδουή κεντρικός δίαυλος γείωσης ηλεκτρικού πίνακα (GZSH).

Χρησιμοποιώντας σύστημα διπλού κυκλώματοςγείωση, προστίθεται ένα άλλο κύκλωμα στον εσωτερικό ζυγό, ο οποίος είναι εγκατεστημένος έξω από την εγκατάσταση. Κατά κανόνα, εκτελείται με τη μορφή ενός συνόλου μεμονωμένων αγωγών γείωσης που κατανέμονται γύρω από την περίμετρο (μεταλλικές ράβδοι που οδηγούνται στο έδαφος ή κομμάτια οπλισμού που συνδέονται μεταξύ τους με μια χαλύβδινη ράβδο). Το αποτέλεσμα κλειστό σύστημασας επιτρέπει να αυξήσετε την περιοχή επαφής με το έδαφος και παρέχει Καλύτερες συνθήκεςγια να ρέει ρεύμα στο έδαφος.

Τα εξωτερικά κυκλώματα που συμπληρώνουν τον εσωτερικό ζυγό διανομής είναι συνήθως εξοπλισμένα υποσταθμοί μετασχηματιστών, όπου οι απαιτήσεις για ποιότητα γείωσης είναι ιδιαίτερα υψηλές. Σύμφωνα με τις κανονιστικές απαιτήσεις εργασίες ηλεκτρικής εγκατάστασηςστους υποσταθμούς εκτελούνται έτσι ώστε τα εξωτερικά στοιχεία σωληνώσεων να απέχουν περισσότερο από ένα μέτρο από την άκρη του κτιρίου. Μεταλλικοί πείροι ή κομμάτια οπλισμού οδηγούνται στο έδαφος σε βάθος τουλάχιστον 0,7 μέτρων. Σε αυτή την περίπτωση, η χαλύβδινη λωρίδα που τις συνδέει πρέπει να τοποθετηθεί αυστηρά κάθετα (δηλαδή στην "άκρη").

Κανόνες εργασίας με φορητές όψεις

Οι αναγραφόμενες λύσεις κυκλωμάτων ανήκουν στην κατηγορία σταθερή γείωση, δεμένο σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις (να πραγματοποιηθεί εργασίες επισκευήςσε αποσυνδεδεμένα δίκτυα, για παράδειγμα), μπορεί να είναι απαραίτητη η εγκατάσταση προσωρινών ή φορητών συσκευών, η βάση των οποίων είναι η αρχή της γείωσης.

Οι φορητές κατασκευές κατασκευάζονται με τη μορφή γυμνών πυρήνας χαλκού, έχοντας σε ένα από τα άκρα του έναν μεταλλικό πείρο που οδηγείται στο έδαφος, και από την άλλη - έναν ειδικό χάλκινο σφιγκτήρα που χρησιμεύει για σύνδεση με το γειωμένο λεωφορείο.

Ορισμένα μοντέλα φορητών ή προσωρινών προστατευτικών συσκευών διαθέτουν άλλο σφιγκτήρα αντί για πείρο, ο οποίος εξασφαλίζει αξιόπιστη επαφή με τη δομή γείωσης (ηλεκτρόδιο γείωσης).

Η ανάγκη για φορητή γείωση αυτής της κατηγορίας εξηγείται από την ανάγκη να αποτραπεί η εμφάνιση επικίνδυνης τάσης στην περιοχή εξυπηρέτησης του κυκλώματος τροφοδοσίας, ενεργοποιημένη κατά λάθος ή κατά λάθος.

Οι κανόνες για την εγκατάσταση αυτών των εναέριων κατασκευών ρυθμίζονται αυστηρά από τις τρέχουσες οδηγίες για τη διάταξη της γείωσης. Παρακάτω είναι μια λίστα με τα κύρια σημεία που πρέπει να προσέξετε όταν εργάζεστε μαζί τους:

Η αφαίρεση ή η αποσυναρμολόγηση της προσωρινής δομής γείωσης πραγματοποιείται με την αντίστροφη σειρά.

Παράδειγμα στις σιδηροδρομικές μεταφορές

Ας εξετάσουμε τις απαιτήσεις για την εγκατάσταση γείωσης στις σιδηροδρομικές μεταφορές (ηλεκτρικές εγκαταστάσεις σταθερές ή έλξης), οδηγίες για τις οποίες δίνονται στις οδηγίες TsE-191. Σύμφωνα με αυτό το έγγραφο, όλος ο λειτουργικός ηλεκτρικός εξοπλισμός πρέπει να προστατεύεται αξιόπιστα συνδέοντας τον αγωγό γείωσης σε ειδικό δίαυλο.

Οι ίδιες οδηγίες ορίζουν την τιμή της μέγιστης αντίστασης του διαύλου γείωσης, στην οποία τα ρεύματα διαρροής επαρκούν για προστατευτικές συσκευέςκατάφερε να λειτουργήσει και να απενεργοποιήσει έγκαιρα το τμήμα έκτακτης ανάγκης του δικτύου επαφών.

Η κατεστραμμένη γραμμή αποσυνδέεται χρησιμοποιώντας ειδικούς διακόπτες τροφοδοσίας που βρίσκονται στον υποσταθμό έλξης και ρυθμίζονται στο απαιτούμενο ρεύμα διακοπής (βλ. PUE).

Ειδικές απαιτήσεις επιβάλλονται σε κατασκευές ή μονάδες με αυξημένο κίνδυνο έκθεσης στην τάση της γραμμής επαφής (λόγω βλάβης της μόνωσης ή τυχαίας επαφής). Όλος αυτός ο εξοπλισμός πρέπει να έχει μια αξιόπιστη ηλεκτρική σύνδεση με το κύριο δίκτυο έλξης ή σιδηροδρομικού δικτύου.

Όλες οι μεταλλικές κατασκευές, συμπεριλαμβανομένων των στηριγμάτων γραμμής επαφής με καλώδια προσαρτημένα σε μονωτήρες, υπόκεινται επίσης σε τέτοια γείωση.

Χαρακτηριστικά σύνδεσης

Κατά το σχεδιασμό και την εγκατάσταση οποιουδήποτε συστήματος γείωσης, η κύρια προσοχή πρέπει να δοθεί στη διασφάλιση της υψηλής αξιοπιστίας των βιδωμένων αρμών και των συγκολλημένων επαφών μεταξύ των επιμέρους εξαρτημάτων του. Δεδομένου ότι τέτοιες κατασκευές έχουν σχεδιαστεί για μακροχρόνια λειτουργία, είναι απαραίτητο να ελαχιστοποιηθούν τα πιθανά μηχανικά φορτία σε αυτές, καθώς και να παρέχεται αξιόπιστη προστασία μεταλλικές επιφάνειεςαπό τη διάβρωση.

Κατά την εγκατάσταση προστατευτικής γείωσης σε συνθήκες οικιακής καλωδίωσης, πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να αποφασίσετε για τη διάταξη των γραμμών τροφοδοσίας.

Γεγονός είναι ότι σε παλιά κτίρια που χτίστηκαν πριν από το 2003, ρυθμιστικές απαιτήσειςδεν υπήρχε πρόβλεψη για την παρουσία ξεχωριστού αγωγού γείωσης στο κύκλωμα τροφοδοσίας. Σε τέτοια σπίτια, στην πλευρά του καταναλωτή (στον πίνακα διανομής), υπάρχουν μόνο 2 καλώδια στην καλωδίωση τροφοδοσίας - "φάση" και "ουδέτερο".

Επιπλέον, ο τελευταίος είναι ένας συνδυασμένος αγωγός μηδενικής λειτουργίας (PE) και μηδενικής προστασίας (Ν) και, σύμφωνα με Διεθνές πρότυποσυμβολίζεται ως PEN. Για να εγκαταστήσετε τη γείωση σε τέτοια σπίτια, ο αγωγός PEN χωρίζεται σκόπιμα σε δύο εξαρτήματα, μετά τα οποία ένας ξεχωριστός αγωγός N χρησιμοποιείται ως δίαυλος γείωσης. Είναι σαφές ότι η τεχνητή δομή που δημιουργείται με αυτόν τον τρόπο συμμορφώνεται μόνο εν μέρει με τις απαιτήσεις των προτύπων, αφού στο κτίριο διαμερισμάτωνΔεν είναι δυνατή η οργάνωση επαναγείωσης.

Σε σπίτια σύγχρονα κτίριαη καλωδίωση τροφοδοσίας πρέπει να έχει έναν ακόμη (τρίτο) πυρήνα, σχεδιασμένο ειδικά για τη σύνδεση του καλωδίου γείωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού και οικιακές συσκευές. Σε αυτή την περίπτωση, ο κοινός αγωγός PEN είναι ήδη χωρισμένος σε δύο ξεχωριστούς αγωγούς PE και N.

Διαδικασία κατασκευής για ένα τυπικό ηλεκτρόδιο γείωσης

Η πιο κοινή μορφή κατασκευής ενός τυπικού ηλεκτροδίου γείωσης είναι ένα ισοσκελές τρίγωνο, το μήκος κάθε πλευράς (λωρίδες) του οποίου είναι περίπου 1,2 μέτρα. Σε αυτή την περίπτωση, ως κατακόρυφα εξαρτήματά του χρησιμοποιούνται χαλύβδινες γωνίες με τυπικό μέγεθος 40x40 ή 45x45 και πάχος περίπου 4-5 χιλιοστά. Ελλείψει χαλύβδινων γωνιών, τοποθετούνται (σφυρηλατούνται) στο έδαφος μεταλλικά τεμάχια σωλήνων που έχουν περίπου τις ίδιες διαστάσεις, τόσο σε διάμετρο όσο και σε πάχος. Το μήκος των οδηγούμενων σωλήνων ή ηλεκτροδίων για γείωση μπορεί να επιλεγεί από 2 έως 3 μέτρα (ανάλογα με τη σύνθεση του εδάφους).

Συμβουλή ειδικού. Για να διευκολύνετε τη βύθιση (σφυρί) μιας γωνίας ή σωλήνα στο έδαφος, συνιστάται να κόψετε το κάτω άκρο τους σε κώνο με ένα μύλο.

Με πληροφορίες για αποδεκτά μεγέθη μεμονωμένα στοιχείαΗ γείωση, ανάλογα με το σχήμα και το υλικό του προϊόντος, βρίσκεται στον πίνακα 1.7.4 PUE. Το σχήμα δείχνει τη διάταξη του ηλεκτροδίου γείωσης και τη σύνθεση των στοιχείων του.

Είναι απαραίτητο να σφυρηλατήσετε τις γωνίες (σωλήνες) στο έδαφος με τέτοιο τρόπο ώστε τα άκρα τους να προεξέχουν πάνω από την επιφάνεια του εδάφους κατά περίπου 15-20 εκατοστά.

Αφού οδηγήσετε τους πείρους στο απαιτούμενο βάθος, συγκολλούνται περιμετρικά με μια χαλύβδινη λωρίδα πλάτους 30-40 και πάχους 5 χιλιοστών. Σε αυτή την περίπτωση, ο ιμάντας της χαλύβδινης ταινίας θα πρέπει να βρίσκεται περίπου μισό μέτρο βάθος.

Μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης, ολόκληρη η δομή γείωσης γεμίζεται με χώμα που είχε ανασκαφεί προηγουμένως, μετά το οποίο ένα σύρμα τεντωμένο από την πλευρά του κύριου εδάφους συγκολλάται σε μία από τις γωνίες του.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η τεχνολογία για την εγκατάσταση ενός εξωτερικού βρόχου γείωσης προϋποθέτει ότι δεν απέχει περισσότερο από 10 μέτρα από το κτίριο.
Η παρακολούθηση της κατάστασης των στοιχείων που είναι θαμμένα στο έδαφος οργανώνεται σύμφωνα με χρονοδιάγραμμα εγκεκριμένο από τις αρμόδιες τεχνικές υπηρεσίες.

Υπάρχει ένα πράγμα γενικός κανόναςεκτέλεση οποιουδήποτε τύπου εργασίας - για να γίνει η εργασία αποτελεσματικά, πρέπει να κατανοήσουμε ξεκάθαρα γιατί την κάνουμε και ποιον στόχο θέλουμε να επιτύχουμε τελικά. Και για να το καταλάβετε αυτό, πρέπει να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας αυτής της συσκευής.

Δεδομένου ότι οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν πολύ ασαφείς έννοιες σχετικά με τη γείωση, θεωρούμε απαραίτητο να αφιερώσουμε μερικές γραμμές στη θεωρία της γείωσης. Ας ξεκινήσουμε από το γεγονός ότι ο πλανήτης μας Γη έχει τεράστιο όγκο και μάζα και, ως εκ τούτου, έχει τεράστια ηλεκτρική χωρητικότητα, δηλαδή είναι ικανό να «απορροφήσει» πολύ ένας μεγάλος αριθμός απόηλεκτρική ενέργεια, και χωρίς αλλαγή του ηλεκτρικού δυναμικού στην επιφάνεια. Το οποίο, ως γνωστόν, ισούται με μηδέν, δηλαδή πρακτικά απουσιάζει. Αυτό συμβαίνει σε σύγκριση με το δυναμικό άλλων φυσικών σωμάτων στην επιφάνεια της Γης. Τα νέφη με κεραυνούς, για παράδειγμα, μπορούν να έχουν δυναμικό εκατομμυρίων βολτ σε σχέση με την επιφάνεια της Γης. Αυτό το υψηλό δυναμικό εξηγεί τον κεραυνό - μια ηλεκτρική διάσπαση μιας μάζας αέρα σε μήκος χιλιομέτρων.

Είναι αυτή η ιδιότητα της επιφάνειας της γης (μηδέν ηλεκτρικό δυναμικό) χρησιμοποιείται ως αφετηρία για ηλεκτρικά και ηλεκτρονικές συσκευές. Όταν μιλάμε για τάση, εννοούμε τη διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού του μετρούμενου σημείου σε σύγκριση με τη βάση, μηδέν. Χωρίς ένα βασικό σημείο αναφοράς, οι έννοιες του δυναμικού ή της τάσης δεν έχουν νόημα. Για την ακρίβεια, είναι πολύ πιθανό η επιφάνεια της γης να μην έχει καθόλου μηδενικό δυναμικό, αλλά κάποιο άλλο δυναμικό. Αλλά για να το μάθετε, πρέπει να το συγκρίνετε με κάτι, τουλάχιστον με άλλο ουράνιο σώμα. Δεδομένου ότι σήμερα στην πρακτική μας δεν υπάρχει τίποτα με το οποίο να συγκρίνουμε, θα δεχθούμε τη δήλωση για το μηδενικό δυναμικό της γης ως αξίωμα.

Αλλά για να «απορροφήσει» η γη ηλεκτρική ενέργεια– πρέπει να διεξάγει ρεύμα, να είναι αγωγός ρεύματος. Από αυτή την άποψη, ένα ενδιαφέρον ερώτημα είναι: από τι αποτελείται το έδαφος της γης - μονωτές ή αγωγούς; Η απάντηση είναι: το έδαφος της γης είναι ένα μείγμα μονωτών και αγωγών. Για παράδειγμα, η ξηρή άμμος είναι μονωτήρας. Αν όμως το βρέξετε με υφάλμυρο νερό, θα γίνει αγωγός. Το έδαφος στην επιφάνεια της γης άγει τον ηλεκτρισμό χειρότερα από ό,τι σε βάθος 10 - 20 m, πρώτον επειδή είναι χαλαρό και δεύτερον, σε τέτοιο βάθος υπάρχουν υπόγεια ύδατα. Το χειμώνα, το επιφανειακό στρώμα παγώνει και μετατρέπεται σε μονωτικό. Αυτό πρέπει να γίνει κατανοητό κατά την εγκατάσταση γείωσης.

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις τιμές αντίστασης του εδάφους ανάλογα με τον τύπο του.

Το ανθρώπινο δέρμα είναι επίσης, ουσιαστικά, ένας μονωτήρας. Ωστόσο, το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κατά 70% από νερό με διαλύματα αλατιού και το δέρμα έχει πόρους μέσω των οποίων απελευθερώνεται αλμυρός ιδρώτας, με αποτέλεσμα το ανθρώπινο σώμα αρχίζει να αγώγει. ηλεκτρική ενέργεια. Πρέπει να γνωρίζετε ότι το απεσταγμένο νερό δεν μεταφέρει ρεύμα και μόνο η παρουσία φορτισμένων σωματιδίων –ιόντων αλάτων– στο διάλυμα κάνει το νερό αγωγό.

Είναι επίσης απαραίτητο να κατανοήσουμε ότι η αντίσταση στη ροή ρεύματος ( ηλεκτρική αντίσταση– R) το ανθρώπινο σώμα (όπως και το έδαφος της Γης) έχει πολύ μεγαλύτερη επίδραση από, για παράδειγμα, τα μέταλλα. Γι' αυτό μιλάμε για επικίνδυνη και ασφαλή τάση για τον άνθρωπο. Έτσι, μια τάση 24 βολτ σε μια μπαταρία είναι απολύτως ασφαλής για τον άνθρωπο, αφού σύμφωνα με το νόμο του Ohm, μια τέτοια τάση με μεγάλη αντίσταση σώματος (δεκάδες kOhms) δεν είναι ικανή να προκαλέσει τέτοιο ρεύμα (της τάξης των 30 mA ή περισσότερο) που μπορεί να προκαλέσει βλάβη. Αν προχωρήσουμε στους αριθμούς, τότε κατά μέσο όρο το ανθρώπινο σώμα έχει ηλεκτρική αντίσταση από 3 έως 100 kOhm (1 kOhm = 1000 Ohm). Υπάρχει μεγάλη εξάπλωση σε διαφορετικοί άνθρωποιεξηγείται από πολλούς παράγοντες - υγεία, κατάσταση του δέρματος, και εξαρτάται ακόμη και από το αν το άτομο έπινε ή όχι. Είναι γνωστό ότι κατά τη δηλητηρίαση από το αλκοόλ η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος μειώνεται, κάτι που είναι καλό να θυμόμαστε επαγγελματίες ηλεκτρολόγους. Και τέλος, σημειώνουμε ότι σύμφωνα με το PUE, μια τάση 42 βολτ θεωρείται ασφαλής για τον άνθρωπο, αλλά εάν η τάση είναι υψηλότερη από αυτήν την τιμή, τότε για προστασία είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε προστατευτική γείωση, την οποία θα συζητήσουμε παρακάτω.

Τι είναι η γείωση;

Γείωση- πρόκειται για σκόπιμη ηλεκτρική σύνδεση ενός αυθαίρετου σημείου του δικτύου, του εξοπλισμού ή της ηλεκτρικής εγκατάστασης με συσκευές γείωσης.

Συσκευή γείωσης- αυτό είναι ένα σύνολο αγωγών γείωσης ή αγωγών γείωσης.

Ηλεκτρόδιο γείωσης- αυτό είναι ένα σύνολο διασυνδεδεμένων αγώγιμων στοιχείων που βρίσκονται σε ηλεκτρική επαφή με το έδαφος ή το έδαφος.

Υπάρχουν επίσης (σύμφωνα με το PUE) τύποι γείωσης ανάλογα με τη λειτουργία που εκτελείται - λειτουργική (λειτουργική) και προστατευτική. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε την προστατευτική γείωση και τον σχεδιασμό της.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς η γείωση μπορεί να προστατεύσει ένα άτομο σε ένα ατύχημα, ας φανταστούμε μια απλή και αρκετά συνηθισμένη κατάσταση - σε κάποιο εξοπλισμό, ως αποτέλεσμα κακής επαφής, ο αγωγός που βρίσκεται κάτω από το έδαφος καίγεται. τάση φάσης 220 βολτ. Ταυτόχρονα, σχεδόν αναπόφευκτα αγγίζει κάποιο μέρος του σώματος μέσα στην ηλεκτρική συσκευή. Ένα ηλεκτρικό δυναμικό 220 βολτ εμφανίζεται στο σώμα. Εάν το περίβλημα δεν είναι γειωμένο και δεν είναι συνδεδεμένο ουδέτερο σύρμα, τότε δεν συμβαίνει τίποτα εξωτερικά, δεν εμφανίζεται ρεύμα διαρροής και η προστασία δεν λειτουργεί. Αυτό το δυσθεώρητο είναι όπου βρίσκεται ο κίνδυνος. Ένα άτομο, πλησιάζοντας τη συσκευή για να αρχίσει να λειτουργεί, αγγίζει το σώμα και δέχεται ηλεκτροπληξία από τάση 220 βολτ.

Εάν το σώμα της συσκευής είναι γειωμένο - συνδεδεμένο με αγωγό με το έδαφος, το οποίο έχει μηδενικό δυναμικό, τότε τα δυναμικά της γης και του σώματος θα τείνουν να εξισωθούν και ένα ρεύμα διαρροής θα ρέει μέσω των αγωγών γείωσης. Εφόσον η αντίσταση γείωσης είναι αρκετά μικρή, το ρεύμα (σύμφωνα με το νόμο του Ohm) θα είναι επαρκούς μεγέθους για να λειτουργήσει η προστασία. Αυτό σίγουρα θα τραβήξει την προσοχή του προσωπικού (αν προσπαθήσει να ανοίξει ξανά τους διακόπτες κυκλώματος, η κατάσταση θα επαναληφθεί) και θα τους αναγκάσει να κάνουν επισκευές. Αλλά ακόμα κι αν η προστασία δεν λειτουργεί και ένα άτομο αγγίξει ένα γειωμένο σώμα, ένας νέος κλάδος του κυκλώματος ρεύματος σχηματίζεται μέσω του ανθρώπινου σώματος. Όπως είναι γνωστό, όταν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι διακλαδισμένο, τα ρεύματα στους κλάδους έχουν τιμή αντίστροφη από την αντίσταση των κλάδων. Αφήστε το ανθρώπινο σώμα να έχει αντίσταση 100.000 Ohms και γείωση - 10 Ohm. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα μέσω του ανθρώπινου σώματος θα είναι 10.000 φορές μικρότερο από το ρεύμα μέσω του κυκλώματος γείωσης.

Όλα τα παραπάνω είναι σημαντικά για να καταλάβουμε ότι το κύριο χαρακτηριστικό της γείωσης είναι η ηλεκτρική αντίστασή της! Θα πρέπει να είναι μικρό! Η PUE συνιστά έναν αριθμό τιμών για διάφοροι τύποικαι σκοπούς γείωσης. Για παράδειγμα, η αντίσταση γείωσης για ιδιωτικές κατοικίες όταν συνδέεται με τη γείωση αντικεραυνικής προστασίας δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 10 Ohm, με ένα συμβατικό σύστημα γείωσης - όχι περισσότερο από 30 Ohm. Σε ένα σύστημα στο οποίο η γείωση είναι απομονωμένη από τον ουδέτερο της πηγής ρεύματος (μηδέν) και χρησιμοποιείται μια συσκευή RCD με λειτουργικό "ρεύμα" όχι μεγαλύτερο από 100 mA, η αντίσταση γείωσης δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 500 Ohm.

Αλλά αυτό δεν αρκεί, ο σχεδιασμός της γείωσης πρέπει να είναι τέτοιος ώστε να διατηρείται αυτή η μικρή τιμή αντίστασης για πολύ καιρόανεξάρτητα από την εποχή, είτε είναι χειμώνας είτε καλοκαίρι, και η ίδια η δομή δεν καταστράφηκε από τη διάβρωση.

Η αντίσταση γείωσης μπορεί να μειωθεί αυξάνοντας την περιοχή επαφής του ηλεκτροδίου γείωσης με το έδαφος, καθώς και το βάθος τοποθέτησης του ηλεκτροδίου γείωσης στο έδαφος. Μερικές φορές η αντίσταση μειώνεται διαβρέχοντας το έδαφος κοντά στο ηλεκτρόδιο γείωσης με διάλυμα αλατιού, συνήθως επιτραπέζιο αλάτι, αντί να εμβαθύνει το ηλεκτρόδιο γείωσης, καθώς η εμβάθυνση απαιτεί μεγαλύτερο κόστος ενέργειας και εργασίας. Ωστόσο, μια τέτοια λύση δεν μπορεί να θεωρηθεί καλή, αφού μετά από 1-3 χρόνια το αλάτι διαβρώνεται από τις κατακρημνίσεις. εκτός άλμηαυξάνει απότομα τη διάβρωση της δομής.

Το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται η δομή γείωσης είναι, κατά κανόνα, σιδηρούχα μέταλλα - δομικός χάλυβας. Η χρήση μη σιδηρούχων μετάλλων ή ανοξείδωτου χάλυβα είναι πολύ δαπανηρή από άποψη κόστους λόγω της σημαντικής κατανάλωσης υλικού της κατασκευής. Επομένως, τα χαλύβδινα μέρη γείωσης πρέπει να προστατεύονται από τη διάβρωση. Φυσικά, όχι μονωτικό ( επίστρωση βαφής), ΕΝΑ μεταλλικές επιστρώσεις. Συνιστάται η χρήση γαλβανισμού ή επιμετάλλωσης χαλκού εξαρτημάτων ηλεκτροδίων γείωσης. Σε ένα ζεύγος ψευδαργύρου-χάλυβα, ο ψευδάργυρος, ως ένα πιο ηλεκτροχημικά ενεργό μέταλλο, αρχίζει να φθείρεται νωρίτερα από τη βάση του χάλυβα και μέχρι να καταστραφεί εντελώς η επίστρωση ψευδαργύρου, ο χάλυβας παραμένει προστατευμένος. Σε ένα ζεύγος χαλκού-χάλυβα, όλα συμβαίνουν αντίστροφα: ο χάλυβας αρχίζει να καταρρέει και μέχρι να καταρρεύσει, ο χαλκός παραμένει άθικτος. Εξ ου και το συμπέρασμα - κατά την επιμετάλλωση χαλκού, η επίστρωση πρέπει να έχει επαρκές πάχος, τουλάχιστον 250 μικρά. Ένα επιχαλκωμένο ηλεκτρόδιο γείωσης διαρκεί περισσότερο από ένα γαλβανισμένο.

Κατά την κατασκευή ηλεκτροδίων γείωσης σήμερα, χρησιμοποιούνται συχνότερα κάθετα ηλεκτρόδια γείωσης, για τα οποία σχεδόν πάντα επιλέγονται σωλήνες από χάλυβα, ράβδοι, προϊόντα έλασης - γωνίες, κανάλια κ.λπ. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα οριζόντια ηλεκτρόδια είναι πολύ πιο δύσκολο να τοποθετηθούν σε μεγάλα βάθη και σε μικρά βάθη το κύριο χαρακτηριστικό τους - η αντίσταση - είναι πολύ επιδεινωμένο, ειδικά λόγω του παγώματος στο χειμερινή περίοδο. Λοιπόν, η ευρεία χρήση των δομών καρφίτσας εξηγείται, κατά συνέπεια, από το γεγονός ότι μπορούν να οδηγηθούν στο έδαφος, σε αντίθεση με λαμαρίνα, αν και το φύλλο έχει μεγάλη επιφάνεια.

Σήμερα, οι πιο κοινές δομές γείωσης θεωρούνται δύο:

1. Βασίζεται σε έναν αριθμό κοντών ακίδων που τοποθετούνται στο έδαφος χειροκίνητα (με βαριοπούλα) στο μέγιστο δυνατό βάθος και συνδέονται με τον βρόχο γείωσης με μια χαλύβδινη λωρίδα ηλεκτρικά συγκολλημένη στα προεξέχοντα άκρα των ακίδων. Η απαιτούμενη τιμή αντίστασης επιτυγχάνεται αυξάνοντας τον αριθμό των ακίδων. Οι ακριβείς διαστάσεις και ο αριθμός των ακίδων καθορίζονται με υπολογισμό, λαμβάνοντας υπόψη τον τύπο του εδάφους, τους κλιματικούς παράγοντες κ.λπ. Μια συγκεκριμένη μέθοδος υπολογισμού μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο ή σε βιβλία αναφοράς. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όταν χρησιμοποιείται μια ομάδα ακίδων ως αγωγός γείωσης, αρχίζει να εμφανίζεται ένας παράγοντας που μειώνει την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας, όπως αμοιβαία επιρροή ή "σκίαση", που εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των ακίδων. Εάν η απόσταση είναι πολύ κοντά, η αποτελεσματικότητα της γείωσης μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Επομένως, οι ακίδες πρέπει να τοποθετούνται σε απόσταση όχι μικρότερη από το μήκος τους και κατά προτίμηση σε μεγαλύτερη απόσταση. Τότε η μείωση της απόδοσης δεν θα είναι πολύ αισθητή.

Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η ανάγκη για μεγάλη περιοχήγια εξοπλισμό γείωσης, υψηλή κατανάλωση υλικού και ανάγκη για βαριά χειρωνακτική εργασία.

2. Ένα μόνο βαθύ ηλεκτρόδιο, ο λεγόμενος «σωλήνας περιβλήματος», που τοποθετείται με τη χρήση μηχανής διάτρησης (σε φορτηγό) σε βάθος 20 - 30 μέτρων. Όσον αφορά την απόδοση λειτουργίας, ένα τέτοιο ηλεκτρόδιο γείωσης είναι ανώτερο από το προηγούμενο με το ίδιο συνολικό μήκος ηλεκτροδίων λόγω του γεγονότος ότι σε βάθη άνω των 5 μέτρων το έδαφος έχει πολλές φορές λιγότερο αντίστασηλόγω του ότι η υγρασία και η πυκνότητά του είναι πολύ μεγαλύτερες από αυτές της επιφάνειας.
Μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου - υψηλή τιμήδιάτρηση και υλικά και μειωμένη διάρκεια ζωής (5-15 χρόνια) λόγω διάβρωσης σε υγρά περιβάλλοντα.

Συμπερασματικά παρουσιάζουμε συγκεκριμένο παράδειγμαεγκατάσταση γείωσης χρησιμοποιώντας την πρώτη μέθοδο.

1. Αρχικά δεδομένα που προέκυψαν από τον υπολογισμό:

- ο αριθμός των απαιτούμενων ηλεκτροδίων - τεμάχια χαλύβδινου οπλισμού ή γωνίες 40x40x5, μήκους 3 μέτρων με επίστρωση ψευδαργύρου - 20 τεμάχια.

— το βάθος οδήγησης των ηλεκτροδίων είναι περίπου 3 μέτρα.

2. Κατά μήκος της περιμέτρου του κτιρίου κατά μήκος των τοίχων σε απόσταση τουλάχιστον 1 μέτρου, ξεκινώντας από το σημείο εισόδου του καλωδίου γείωσης στον ηλεκτρικό πίνακα εισόδου, κατασκευάζεται τάφρο 0,5-0,37 μέτρα βάθος και 60 μέτρα μήκος. Απαιτείται μια τάφρος για τη μόνωση και την προστασία του αγωγού γείωσης και του αγωγού σύνδεσης από καιρικούς παράγοντες (βροχή, παγετός) και μηχανικές βλάβες, για παράδειγμα, όταν σκάβετε έδαφος για έναν κήπο με λουλούδια.

3. Προετοιμασμένα ηλεκτρόδια, προηγουμένως ακονισμένα στο ένα άκρο με μύλο, οδηγούνται στον πυθμένα της τάφρου σε απόσταση 3 μέτρων το ένα από το άλλο χρησιμοποιώντας μια βαριοπούλα.

4. Αφού οδηγηθούν τα ηλεκτρόδια στα άκρα τους, συγκολλάται στα άκρα τους μια χαλύβδινη λωρίδα 40x5 mm με ηλεκτρική συγκόλληση από το πρώτο ηλεκτρόδιο μέχρι το τελευταίο. Η ραφή γίνεται συνεχής, με πόδι 5 χλστ. Για να συνδέσετε το καλώδιο γείωσης σε μια θέση δίπλα στην είσοδο γείωσης, η λωρίδα βγαίνει στο απαιτούμενο μήκος. Συνιστάται ανεπιφύλακτα η χρήση συγκόλλησης για τη στερέωση στοιχείων από μαύρο χάλυβα (PUE, ρήτρα 1.7.139).

5. Οι περιοχές συγκόλλησης επικαλύπτονται για αντιδιαβρωτική προστασία. βερνίκι ασφάλτουή αντιδιαβρωτική βαφή, μετά την οποία γεμίζει η τάφρο.

6. Έξω ή μέσα στο δωμάτιο, γίνεται μια μετάβαση από μια χαλύβδινη λωρίδα σε σύρματα χαλκούγείωση χρησιμοποιώντας σφιγκτήρες μπουλονιών με ροδέλες. Τα σημεία σύσφιξης και τα μπουλόνια επικαλύπτονται με βαφή.

Παρόμοια με την πρώτη, θα δώσουμε ένα παράδειγμα εγκατάστασης γείωσης χρησιμοποιώντας τη δεύτερη μέθοδο.

1. Σε απόσταση 3 μέτρων από τον τοίχο του σπιτιού (για ασφαλή πρόσβαση του γεωτρύπανου) σκάβεται τάφρος βάθους 0,5 - 0,7 μ. και μήκους 3 - 4 μέτρων.

2. Το γεωτρύπανο πραγματοποιεί τη διαδικασία διάτρησης και στη συνέχεια την εγκατάσταση του ίδιου του ηλεκτροδίου (για παράδειγμα, Σωλήνας απο ατσάλιδιάμετρος 100 mm, τοποθετημένο σε βάθος 20 μέτρων).

3. Τοποθετείται ο αγωγός γείωσης - μια χαλύβδινη λωρίδα 40x5 και συγκολλάται με συνεχή ραφή (πόδι 5 mm) στο άκρο του σωλήνα.

Συμπερασματικά, σημειώνουμε ότι αυτή τη στιγμή υπάρχουν αναφορές για μια νέα μέθοδο εγκατάστασης συστήματος ηλεκτροδίων γείωσης που αποτελείται από σύνθετο σωλήνα σε βάθη έως και 20 μέτρα, σφυρώνοντας τα στοιχεία του σωλήνα ηλεκτροδίου γείωσης ένα προς ένα με μια βαριοπούλα.

Και τέλος, πρέπει να ελεγχθεί η αντίσταση της τοποθετημένης γείωσης. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ειδικές μεθόδουςκαι συσκευές, αυτό δεν μπορεί να γίνει με έναν κανονικό ελεγκτή. Πώς να το κάνετε αυτό μπορείτε να βρείτε σε βιβλία αναφοράς και άρθρα στο Διαδίκτυο.