如何在私人住宅中製作接地迴路 - 電路計算和安裝

私人住宅的接地問題、電路計算和系統安裝需要強制解決方案,以確保生活安全。只有正確選擇電路並遵守所有規範和要求,接地才能充分發揮其功能。自組裝需要了解設計原理和製造規則。

如何在私人住宅中製作接地迴路 - 電路計算和安裝

我需要在私人住宅接地嗎

在家裡使用任何電器時,總是存在電線絕緣損壞或與外殼短路的風險。在這種情況下,任何人接觸危險區域都會導致觸電,並可能以悲慘的結局告終。電流總是流向大地,人體成為將損壞的設備連接到大地的導體。

接地提供什麼?事實上,這是一個為電流提供最短路徑的系統。根據物理定律,他選擇電阻最小的導體,電路就具有這個性質。幾乎所有的電流都流向接地電極,因此只有一小部分會通過人體,不會造成傷害。因此,接地迴路提供了電氣安全性。監管文件(GOST、SNiP、PUE)表明,任何私人住宅建築都必須配備電壓高於 40 V 的 AC 網絡和高於 100 V 的 AC 網絡。

除了確保安全外,接地系統還增加了家用電器的可靠性和耐用性。它確保裝置的穩定運行,防止網絡中的過電壓和各種干擾,減少外部電磁輻射源的影響。

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接地不應與避雷針(避雷針)混淆。儘管它們的操作原理相似,但它們執行的任務不同。避雷針的作用是在閃電擊中房屋時將其轉移到地面。在這種情況下,會產生強大的電荷,它不應該落入內部網絡,因為。可以簡單地熔化電線或電纜。這就是為什麼避雷針線從屋頂上的接收器沿外輪廓延伸,不應與接地內線結合。避雷針和接地可能有一個共同的地下電路(如果有餘量),但佈線必須分開。

接地方案:哪個更好

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私人住宅的接地系統取決於網絡連接的類型。大多數情況下,它是根據 TN-C 原理執行的。此類網絡由電壓為 220 V 的兩線電纜或兩線架空線和電壓為 380 V 的四線電纜或四線線路提供。換句話說,相(L)和組合保護中性線 (PEN) 適用於房屋。在成熟的現代網絡中,PEN 導體分為單獨的導線 - 工作線或零線 (N) 和保護線 (PE),分別通過三線或五線線供電。鑑於這些選項,接地方案可以有 2 種。

TN-C-S系統

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提供將 PEN 輸入分成平行導體。為此,在輸入櫃中,PEN 導線分為 3 條總線:N(“中性”)、PE(“地”)和分路總線,分成 4 個連接。此外,導體N和PE不能相互接觸。 PE 母線連接到櫃體,N 導體安裝在絕緣子上。接地迴路連接到分離器總線。在 N 導體和接地電極之間安裝一個橫截面至少為 10 平方毫米(用於銅)的跳線。在進一步的佈線中,“中性線”和“地線”不相交。

參考! 重要的是要考慮到該系統僅在安裝 RCD 和差動式斷路器時才有效。

TT系統

在這樣的電路中,不需要分割導體,因為。中性線和接地線已經在合適的網絡中分開。在機櫃中,只需簡單地進行正確連接。接地迴路連接到(芯)PE 線。

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哪種接地系統更好的問題沒有明確的答案。 CT電路更容易安裝,不需要額外的保護裝置。然而,絕大多數網絡都按照 TN-C 原則運行,這迫使使用 TN-C-S 方案。此外,日常生活中經常使用兩線製電力裝置。將 CT 接地時,如果絕緣損壞,此類設備的外殼會通電。在這種情況下,TN-C-S 接地要可靠得多。

什麼是接地迴路:定義和設備

接地迴路是一種特殊設計的低電阻導電材料,可將電流瞬時釋放到地面。它由 2 個相互連接的部分組成 - 內部和外部系統。它們的可靠連接是在輸入電氣面板中進行的。

外部子系統的設備必須確保電信號通過其在區域內的分佈傳輸到地面。它基於埋在地下的幾個電極,並使用板在電路中相互連接。有足夠橫截面的母線從板中引出,該母線被引入電氣面板,並在此處連接到內部子系統。每個電極都是埋入(驅動)到一定深度的金屬針。

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內部子系統是整個房屋的接地電路的佈線。屏蔽層的導體被轉移到插座、強大的電氣設備的外殼、金屬線(管道)。單獨的導體組合成一個公共總線,該總線連接到外部電路的總線。

接地迴路的工作原理非常簡單。金屬元件(廠房、管道、配件等)中積累的電荷,在損壞電網導體的絕緣或從外部來源感應的情況下,沿著電阻低的內部子系統的電線衝過,到外部子系統電路。在埋在地下的電極上,它“流入”到地下。反過來,地球有巨大的容量,它可以讓你自由地“吸收”這樣的漏電。

接地迴路的類型

為了快速將電流“排放”到大地,外部子系統將其重新分配到按一定順序排列的多個電極,以增加耗散面積。有兩種主要的電路連接類型。

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三角形 - 閉環

這種情況涉及使用由等腰三角形中的條紋連接的 3 個引腳。電極間距離的選擇原則如下:最小距離為電極地下部分的長度(深度),最大為2個深度。例如,對於 2.5 m 的標準深度,三角形的邊選擇在 2.5-5 m 範圍內。

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線性

此選項由排列成一條線或半圓形的多個電極組成。在場地面積不允許形成封閉幾何圖形的情況下使用開放輪廓。引腳間距在1-1.5深度內選擇。這種方法的缺點是增加了電極的數量。

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這些類型最常用於安排私人住宅的接地。原則上,可以以矩形、多邊形或圓形的形式形成閉環,但需要更多的引腳。封閉系統的主要優點是當電極之間的結合被破壞時可以繼續完全運行。

重要的! 線性電路的工作原理是花環,跳線的損壞會使它的某個部分退役。

接地迴路的規則和要求

為了讓接地迴路有效工作,它必須遵守一定的規則:

  1. 外部輪廓應位於距房屋至少 1 m 且不超過 10 m 的距離處。最佳距離為距地基 2-4 m。
  2. 電極的深度選擇在2-3m以內,引腳20-25cm長的一部分留在表面,用於與條連接。
  3. 從入口屏蔽罩到電路,鋪設至少16平方米橫截面的總線。毫米。
  4. 僅通過焊接提供將電極彼此連接。在屏蔽層中,可以用螺栓進行連接。
  5. 380V 的系統總電阻不得超過 4 歐姆,220V 的系統總電阻不得超過 8 歐姆。

外部接地迴路位於地面,這意味著對其設計的要求更高。它應該位於土壤的冰點以下,因為。土壤膨脹會將電極推出。在操作過程中,腐蝕不應破壞金屬並過度增加其電阻。桿的強度應該允許它們被打入堅實的地面。

私人住宅接地計算:公式和示例

私人住宅的接地計算基於計算電極的電流擴散電阻的公式。下面將顯示示例。

接地電阻

對於單根桿,應用公式:

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其中 ρ equiv 是單層土壤的等效電阻率(根據表 1 選擇特定土壤);

  • L為電極長度(m);
  • d 為電極直徑(m);
  • T 為電極中部到地面的距離(m)。

表格1

啟動
ρ當量,歐姆米
泥炭
20
土壤(黑鈣土等)
50
粘土
60
砂質壤土
150
地下水達 5 m 的沙子
500
地下水深度超過 5 m 的沙子
1000

接地電極的尺寸和距離

電路中電極的數量可以通過公式計算,其中:

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Rн - 電路的最大允許總電阻(對於 127-220 V - 60 Ohm 的網絡,對於 380 V - 15 Ohm),Ψ - 氣候係數(根據表 2 確定)。

表 2

電極類型
氣候帶




垂直桿
1.8 ÷ 2
1.5 ÷ 1.8
1.4 ÷ 1.6
1.2 ÷ 1.4
單槓
4.5 ÷ 7
3.5 ÷ 4.5
2 ÷ 2.5
1.5

電極尺寸的選擇考慮了實際條件和建議:

  • 管道 - 最小壁厚 3 毫米,直徑 - 根據材料的存在;
  • 鋼筋 - 直徑不小於 14 毫米;
  • 角 - 壁厚 4 毫米,尺寸 - 根據材料的存在;
  • 用於連接電極的條帶 - 寬度 - 不小於 10 毫米,厚度 - 大於 3 毫米。

穿透深度(電極的長度)從條件中選擇 - 至少低於冰點 15-20 厘米。最小長度為1.5 m,引腳間距為1-2個電極長度,最小距離為2 m。

我們制定方案

安排私人住宅接地的工作從開發接地迴路電路開始。最流行的是三角形形式的封閉系統。三個電極構成它的頂點,其餘的電極被挖入頂點之間的側面。如果房屋附近的區域不允許建造這樣的電路,則將電極安裝成一條線、一個半圓形或一個“波浪形”。需要注意的是,三角形排列的效率要高得多。

接地迴路材料

接地迴路必須具有高機械強度、低電阻和可靠連接的可能性。此外,在材料選擇中的重要作用是其成本。

引腳參數及材質

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電極或銷通常由鋼型材製成。這種材料可以通過簡單地將桿插入來加深桿。同時,其電阻完全滿足要求,具有足夠的橫截面。引腳可以由以下材料製成:

  1. 酒吧。最常見的選擇是直徑為 16-18 毫米的桿。不建議使用配件,因為。它被加熱,導致電阻率增加。此外,波紋表面導致桿段使用不合理。
  2. 角落。最常用的轉角尺寸為50x50毫米,壁厚為4-5毫米。下部是尖的,更容易堵塞。
  3. 管徑大於 50 毫米,壁厚 4-5 毫米。對於堅硬的地面和乾旱頻繁的地區,建議使用厚壁管道。在這種銷的下部鑽有孔。當土壤變乾時,將鹽水倒入管道中,這增加了土壤的分散能力。

什麼可以做金屬鍵

錘入地面的電極通過金屬鍵相互連接。它可以由以下材料製成:

  1. 橫截面至少為 10 mm 的銅母線或導線2.
  2. 橫截面至少為 16 毫米的鋁帶或鋁線2.
  3. 橫截面至少為 48 平方毫米的鋼帶。

最常用的鋼帶尺寸為(25-30)x5 mm。它的主要優點是可以用電極進行可靠焊接。當使用非鐵導體作為連接時,螺栓焊接到銷上,輪胎固定在銷上。

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如何自己安裝接地迴路

接地的安裝可以手動完成。下面將描述所有步驟。

選擇一個地方

它應該位於靠近房子的地方,如果沒有緊急需要和寵物,人不會去的地方。輪廓距離建築物地基不超過 1 m。如果這個站點用低柵欄圍起來會更好。電極的所有位置點都標記在地面上。通常會構建一個規則的等腰三角形。

挖掘

沿著整個標記挖一條深 0.5-0.6 m 的溝渠。

組裝結構

首先,根據該方案,將銷釘打入給定深度(通常為 2-2.5 m)。金屬粘合劑焊接到桿的頂部。一條帶焊接到極端電極(三角形的頂部)並放置在通向房屋的溝槽中。

進入房子

來自電路的總線被引入輸入電氣面板。在末端鑽一個孔用於螺栓連接。對應的電纜芯線連接於此。對於 TN-C-S 系統,總線連接到分離器總線。

檢查和控制

通過測量整個電路的電阻來進行控制。不應超過標準值

經常使用簡單的驗證方法。將功率為 100-150 W 的白熾燈連接 - 每相一端,另一端 - 接地。其清晰的光芒表明安裝質量。在暗淡的燃燒中,有必要檢查接頭的質量。如果燈不亮,則說明組裝不正確。

用於私人住宅的現成接地套件

自組裝可以顯著降低接地系統的成本。但是,現成的套件可以讓您加快工作速度並提高電路的可靠性。可以區分以下模型:

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  1. 贊德Z – 帶有一個或多個不銹鋼電極的電路。允許穿透 - 高達 10 m。價格取決於銷釘的長度。一套五米電極的平均價格為 23,500 盧布。
  2. 加爾馬 - 電極長達 30 m,平均價格為 41,000 盧布。
  3. 埃爾瑪斯特.該系統在俄羅斯製造並適應俄羅斯的運行條件。價格 - 8000 盧布起。

重要的! 俄羅斯市場上有很多型號,讓您做出最好的選擇。他們的電極堵塞深度從5到40米不等,價格在6000-28000盧布之間。

接地電路 220 V 和 380 V 的特點

進入220V和380V網絡時的接地方案有一定的區別。這種系統的外部輪廓是完全一樣的。不同之處在於佈線和進入房屋。在 220 V 網絡的情況下,引入了兩線製線路。一根芯線分為“中性”和“地線”,另一根安裝在絕緣子上。

對於 380 V 網絡,四線製線路最適合。一根電線與前一種情況類似地分開,另外 3 根導體安裝在絕緣體上並相互隔離。相導體和“中性線”通過 RCD 和 difavtomat。

執行安裝工作時的常見錯誤

專家指出,在自組裝過程中,最常犯以下錯誤:

  1. 試圖通過塗漆保護電極免受腐蝕。這種方法是不可接受的,因為。防止流向地面。
  2. 鋼金屬連接與銷與螺栓的連接。腐蝕會迅速破壞元素之間的接觸。
  3. 從房屋中過度移除電路,這會顯著增加系統的電阻。
  4. 電極的應用太薄。短時間後,腐蝕會導致金屬電阻急劇增加。
  5. 銅和鋁導體的接觸。在這種情況下,連接會因接觸腐蝕而惡化。

如果在設計中發現缺陷,應立即消除。電阻的過度增加或破壞電路的連續性會破壞接地的運行。電路將無法保證安全。

私人住宅需要接地迴路。這種設計將確保居民的用電安全,杜絕悲劇性事故。但是,應該記住,接地的有效性取決於正確的計算、電路的選擇和安裝。如果對自己的能力有疑問,那最好使用現成的工具包。

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