Kā aprēķināt zemējumu – vietējie gadījumi, kas nepieciešami efektīvai aizsardzības ierīcei

Kā aprēķināt zemējumu

Sadzīves elektrisko ierīču iezemēšanas jautājums lielākajai daļai parasto cilvēku šķiet sekundārs un fakultatīvs, jo ne tik sen mājas ierīkošanā nebija paredzēta zemējuma stieples uzstādīšana. Mūsdienās ir ievērojami palielinājies sadzīves elektrisko ierīču skaits katrā ģimenē, palielinājies to enerģijas patēriņš, kas nozīmē, ka ir palielinājusies slodze uz elektrotīklu. Acīmredzamības ignorēšana būtu bezatbildības augstums, tāpēc mūsdienu elektriskās drošības prasības regulē noteikumus, saskaņā ar kuriem visām sadzīves elektriskajām ierīcēm, kuru jauda pārsniedz 1,3 kW, ir jāveic aizsargājošs zemējums. Tādējādi, pat ja sākotnēji zemējums netiek paredzēts, tam jābūt aprīkotam ar saviem resursiem, kas, pirmkārt, nodrošina zemējuma aprēķināšanu. Ikvienam, kurš ir saskāries ar līdzīgu problēmu, ir svarīgi izprast notiekošā būtību, jo, ja zemējuma aprēķināšanu tiešsaistē veic programma, izmantojot datoru, šis aprēķins vienkāršajam lietotājam nepieliks izpratni par elektrotehnikas pamatprincipiem. Lietotājs, kas atbildīgs par savu tuvinieku dzīvību un veselību, neapšaubāmi iegūs no zemāk esošās informācijas. Tas palīdzēs nostiprināties nepieciešamībā pēc zemējuma sakārtojuma, kas galu galā ļaus izvairīties no nepatīkamiem un bīstamiem brīžiem, lietojot elektriskās ierīces ikdienas dzīvē. Apsveriet nepieciešamās aprēķinu formulas, mēģiniet sīkāk izprast problēmas specifiku.

 

Saturs

• Programmas darbības piemērs
• Zemes pretestības aprēķins
• Zemes cilpas aprēķins

 

Elektrisko ierīču darbības laikā uz to vadoša korpusa parādās spriegums, kas saistīts ar strāvas pāreju caur transformatoru vai elektromotoru tinumiem. Pat ja lietai nav tieša savienojuma ar elektrolīniju, uz tās rodas spriegums, ko izraisa šādu strāvu elektromagnētiskais lauks. Lai novirzītu spriegumu no ierīces korpusa, tam jābūt savienotam ar zemi, tas ir, ar zemi.

Apsveriet datora zemējuma aprēķinu – programmas Elcut darba piemēru.

Programmas darbības piemērs

Kā redzat, programma iezemēšanas aprēķinu veic meistarīgi, bet vispirms ir jāsaprot programmas funkcijas.

Apsveriet zemējuma tehnisko iespējamību kā modernu televizoru un pārsprieguma aizsardzības ierīču darbības piemēru. Mūsdienu televizoriem ir ārkārtas izslēgšanas ierīces pārspriegumam, lai nodrošinātu tā darbību, ir nepieciešama zemēšana, pretējā gadījumā ierīce nereaģēs uz pieļaujamo sprieguma parametru pārsniegšanu, kas radīs kaitējumu dārgai ierīcei. Pārsprieguma aizsargiem, kas nepieciešami datoru savienošanai, efektīvai darbībai nepieciešama arī zemējuma ierīce, pretējā gadījumā filtrs darbosies kā vienkāršs pagarinātājs.

Papildus tehniskajai nepieciešamībai pēc zemējuma ir vēl svarīgāks uzdevums – elektrisko ierīču drošība. Skaidrības labad mēs uzskatām kopēju situāciju: ledusskapis atrodas pie akumulatora, ierīce nav pareizi iezemēta un korpusam ir parādījies mazs spriegums, aptuveni 50–100 V, pieaugušais, kurš pieskaras lietai, var pat nejust nekādu diskomfortu, bet, ja gadījumā Ja ierīci pieskaras bērns, vienlaikus pieskaroties (nejauši vai tīši) centrālās apkures akumulatoram, tas atradīsies starp iezemētu vadītāju (akumulatoru) un sprieguma avotu (ledusskapju), kā rezultātā caur bērna ķermeni tiks slēgta elektriskā ķēde. Strāvas pāreja caur bērna ķermeni var izraisīt neatgriezeniskas sekas, tāpēc ļoti nopietni jāuztver aizsargājošā zemējuma ierīce.

Mūsdienu augstceltnēs zemējums nav grūti. Elektroinstalācija šādās mājās jau ietver zemējuma vadu, kas izlikts paralēli elektrolīnijai. Elektroierīču drošai darbībai pietiks ar trīs kontaktu kontaktligzdas uzstādīšanu un pareizu pievienošanu.

Tajās mājās, kur izejas ķēdes zemējums būvniecības laikā tas netika nodrošināts, to var izdarīt ar savām rokām, ja vairogs ar skaitītājiem atrodas kāpņu telpas ieejā. Šādā vairogā zemējuma vads vai nulle (atkarībā no mājas barošanas shēmas – četri vai pieci vadi) ir savienoti ar vairoga metāla korpusu, lai izveidotu savienojumu ar to, jums tikai jāatrod brīvs spailes korpuss. Šajā gadījumā ir jāievēro noteikums – katrs zemējuma vads jāpieslēdz ar atsevišķu skrūvi.

Bet maz ticams, ka būs iespējams organizēt zemējumu vai zemējumu vecajā “Hruščovā”, zemēšanai ir aizliegts izmantot strādājošu neitrālu vadu, jo šim nolūkam ir nepieciešams atsevišķs zemes elektrods. Kā zemējuma vadītājus var izmantot dabiskas vadošas konstrukcijas, kurām ir tiešs kontakts ar zemi, un speciāli izstrādātas ierīces, ko sauc par mākslīgiem zemējuma vadītājiem. Dabīgais zemējums var būt: pamatu nostiprināšana, ūdensvadi (izņemot apkures sistēmu), bruņu kabeļu ārējais metāla apvalks (izņemot alumīniju). Mākslīgās zemējuma ierīces ir vertikālas un horizontālas. Tas ir, jāizgatavo zemē iegrūstu metāla stieņu veidā, kas ir sametināti ar vadošu sloksni, vai metāla elektrodu veidā, kas horizontāli novietoti zemē, zem augsnes sasalšanas līmeņa..

Zemes pretestības aprēķins

Efektīvai zemējuma ierīcei ir jāveic provizoriski aprēķini, zemējuma cilpas galvenais skaitliskais parametrs ir tā pretestība, mūsdienu elektroinstalācijas noteikumi regulē tā vērtību ne vairāk kā 8 omus tīklā ar spriegumu 220 V un 4 omus ar spriegumu 380 V. visos gadalaikos. Protams, ar zemāku spriegumu ir pieļaujama lielāka pretestības vērtība, jo zemējuma uzdevums ir nodrošināt cilvēku drošību, kas nonāk saskarē ar elektriskās instalācijas korpusu, ja ir saskare ar fāzes spriegumu..

Ar zemāku zemējuma pretestību ierīces korpusā parādīsies mazāka elektriskā potenciāla daļa. Zemējuma pretestības mērījumus veic ar īpašiem skaitītājiem.

Zemes cilpas aprēķins

Zemes cilpas aprēķins pamatojoties uz augsnes pretestības mērījumiem, šī ir īpašība, kas nosaka zemes elektriskās vadītspējas līmeni. Augsnes īpatnējā pretestība ir atkarīga no tās blīvuma, ķīmiskā un mehāniskā sastāva, temperatūras un mitruma. No tā redzams, ka šis indikators ievērojami atšķirsies dažādos laika apstākļos un dažādos gada laikos, tāpēc aprēķiniem tiek izmantoti lielākie sezonālās pretestības rādītāji..

Vienas vertikālas zemējuma elektrodu sistēmas pretestības aprēķins tiek veikts pēc formulas:

Kur:

R₁ – aprēķināta viena stieņa pretestība (Ohm)

∏ – nemainīgs (3.141592)

ρ – augsnes pretestība (Ohm • m)

L – zemes stieņa garums (m)

ln ir dabiskais logaritms

T ir attālums no stieņa vidus līdz zemes virsmai (m)

d ir stieņa diametrs (m)

Lai aprēķinātu zemes elektrodu pretestību, kas sastāv no vairākiem identiskiem stieņiem un atrodas vienā dziļumā, izmanto šādu formulu:

Kur:

R ir zemes elektrodu aprēķinātā pretestība, kas sastāv no vairākiem stieņiem

R₁ ir viena stieņa pretestība (Ohm)

K₁ – elektrodu savstarpējās ietekmes koeficients

N ir stieņu skaits zemē

Elektrodu savstarpējās ietekmes koeficients ir atkarīgs no attāluma starp elektrodiem, atcerieties, ka tam nevajadzētu būt mazākam par to garumu. Optimālais attālums ir 2,2 reizes lielāks par stieņu garumu. Stieņu savienojumu daudzelektrodā zemes elektrodā veic metāla sloksne ar šķērsgriezumu 150 mm2.

Kā redzams no iepriekšminētajām formulām, zemes elektrodu kopējā pretestība ir atkarīga no augsnes īpatnējās pretestības un elektrodu garuma, t.i., jo lielāka ir grunts elektriskā pretestība, jo garākiem elektrodiem jābūt zemējuma elektrodā. Ja augsnes raksturs neļauj vadīt garus elektrodus, tie jālieto lielākos daudzumos, un ļoti akmeņainos iežos var būt nepieciešams izmantot horizontālu vai elektrolītisku zemējumu.