Jak vybrat správnou zemnící sadu?

V současné době při stavbě nového domu nebo výměně elektroinstalace ve starém stojí elektrikáři a majitelé s výběrem uzemňovacího systému. Pro moderní soukromý sektor jsou vhodné pouze dva uzemňovací systémy TT a TN-CS. Podívejme se na klady a zápory těchto systémů a také na jejich rozdíly.

Téměř celý soukromý sektor je napájen z trafostanic s pevně uzemněným neutrálním a čtyřvodičovým elektrickým vedením. Jsou to tři fáze a PEN, kombinovaná pracovní a ochranná nula, prostě kombinovaná nula a zem.

U zemnicího systému TN-CS (obr. 1) se vodič PEN na vstupu znovu uzemní (PUE 1.7.61. Při používání systému TN Doporučuje se přebrousit RE- и PEN-vodiče na vstupu do elektroinstalací budov, jakož i na jiných přístupných místech.) a dělí se na PE a N. Po kterých se používá 5 nebo 3 drátové vedení. Přepínání PEN a PE je přísně zakázáno (PUE 7.1.21. Ve všech případech je zakázáno mít v obvodech vodičů PE a PEN spínací kontaktní a bezkontaktní prvky.) Proto musí být oddělovací bod umístěn před spínacím zařízením.

Obr.1 Systém TN-CS.

Mínus systému, pokud dojde k přerušení vodiče PEN, na krytech uzemněných elektrických spotřebičů se může objevit nebezpečné napětí. Proto se tento systém uzemnění doporučuje provádět pouze na moderních elektrických vedeních vyrobených pomocí drátu SIP, u kterých je přerušení pouze jednoho drátu nepravděpodobné a na elektrických vedeních je také nutné provést opakované uzemnění. (PUE 1.7.103. Obecná odolnost proti šíření zemnících vodičů (včetně přirozených) všech opakovaných uzemnění PEN– vodič každého elektrického vedení v kteroukoli roční dobu by neměl být větší než 5, 10 a 20 ohmů při síťovém napětí 660, 380 a 220 V třífázového zdroje proudu nebo 380, 220 a 127 V zdroje jednofázového proudu. V tomto případě by rozptylový odpor zemnícího vodiče každého z opakovaných uzemnění neměl být větší než 15, 30 a 60 ohmů při stejném napětí.) Tyto podmínky snižují na nulu možnost výskytu nebezpečného potenciál na krytech elektrických spotřebičů.

Systém uzemnění TT (obr. 2) se od TN-CS liší pouze absencí spojení mezi vodičem PEN a uzemněním domu. Proto se v obvodech PEN obvykle označuje jako N, protože z něj PE nepřijímáme.

Obr.2 Systém TT.

1) Pokud dojde ke zkratu mezi fází a zemí, bude na krytech elektrických spotřebičů nebezpečný potenciál. (zkratový proud nestačí k vypnutí jističe), proto je povinná instalace proudového chrániče (PUE 1.7.59. . v takových elektrických instalacích musí být provedeno automatické vypnutí napájení s povinným použitím proudového chrániče.)

2) Při přetržení vodiče PEN je do elektrických spotřebičů přivedeno napětí 380 V.

Nevýhody systému lze neutralizovat instalací napěťového ovládacího relé a RCD. Doporučuji použít 2-kaskádové schéma s jedním selektivním RCD pro celý dům a několika konvenčními RCD na všech spotřebitelských linkách.

PUE doporučuje používat systém TN-CS jako nejbezpečnější ( 1.7.59. Napájení elektrických instalací napětím do 1 kV ze zdroje s pevně uzemněným neutrálem a s uzemněním nekrytých vodivých částí pomocí zemnící elektrody nepřipojené na neutrál (systém TT) je povoleno pouze v případech, kdy jsou podmínky elektrické bezpečnosti v systém TN Pokud je tedy vaše moderní vedení pro přenos energie vyrobeno s drátem SIP, pak je volba zemnícího systému zřejmá – TN-CS, ale pokud jsou venkovní vedení vyrobena se starým, neizolovaným drátem, musíte udělat TT.

Příklad výpočtu zemního poruchového proudu v CT. Hodnota uzemnění transformátorové rozvodny je 4 ohmy, uzemnění soukromého domu (nyní získávají na popularitě nové modulární uzemňovací sady dlouhé 6 metrů), průměrná hodnota odporu takového uzemnění je 10-15 ohmů. Staré trojúhelníky nefungují o nic lépe.

I zkrat = 220 V/4 Ohm + 10 Ohm = 15,7 A.

Napětí na krytu elektrických spotřebičů bude

U = 10 Ohm * 15,7 A = 157 V

I když provedete uzemnění, jako v rozvodně 4 Ohm, zkratový proud se bude rovnat:

I zkrat = 220 V/4 Ohm + 4 Ohm = 27,5 A.

Napětí na krytu elektrických spotřebičů bude

U = 4 Ohm * 27,5 A = 110 V

Tento proud nestačí k tomu, aby okamžitá spoušť jističe fungovala a vzhledem k tomu, že někteří elektrikáři instalují AB C25A na zásuvkové vedení, nemusí tepelná spoušť brzy fungovat.

Jaké jsou rozdíly mezi uzemňovacími sadami pro soukromý dům?

Dříve nebo později se majitelé soukromých domů a chalup, kteří se obávají o bezpečnost své rodiny a majetku, ptají, jak si vybrat hotová zemnící sada. Jednou z hlavních výhod takových modulárních kolíkových sad je schopnost nastavení jednou osobou, samostatně, bez pracných výkopových prací. A pokud jsou elektroinstalace budov, elektrické a elektronické systémy každým rokem složitější a rozmanitější, pak se zemnící systémy určené k jejich ochraně, zejména ve formátu hotových řešení, instalují pohodlněji a snadněji. I když je samozřejmě třeba podotknout, že pro připojení uzemňovací zařízení k hlavní uzemňovací sběrnici a pro provádění měření Dosažená hodnota odolnosti proti šíření elektrického proudu v půdě vyžaduje určité dovednosti a měřicí přístroje. Pokud nejsou k dispozici, měli byste se obrátit na kvalifikovaného elektrikáře, aby provedl tyto kroky.

Jak vybrat hlubokou uzemňovací elektrodu ve formě sady zařízení připravených k instalaci za účelem instalace modulárního kolíkového systému? Vertikální uzemňovací systém má tři hlavní cíle: požární ochranu, elektrickou bezpečnost pro lidi a normální fungování elektrických zařízení a systémů. Těchto cílů lze dosáhnout definováním podmínek a požadavků v konkrétní situaci. Klíčovými kritérii pro výběr soupravy jsou požadovaná odolnost proti šíření elektrického proudu, odpor půdy a hloubka spodní vody.

Zemní odpor, připojený k ochraně před bleskem nebo k nebezpečnému zařízení, jako je plynový kotel, by neměl být větší než 10 ohmů. U zdroje proudu nebo speciálního zařízení se tato hodnota v různých případech pohybuje v rozsahu až 2 Ohmy a až 4 Ohmy. A pro místní uzemnění elektrické instalace soukromého domu jsou požadavky mnohem měkčí – odpor by neměl být větší než 30 Ohmů. Sady složené z velkého počtu větších tyčí umožňují dosáhnout minimálně nízké hodnoty odporu proti průtoku proudu. Navíc pro půdu s nízkou odpor nebo v případě, kdy podzemní vody umístěné blízko povrchu, vhodné jsou menší sady.

Pro výrobu zemnících kolíků EZETEK se používá ocelový kruh o průměru 14 mm až 20 mm. Piny jsou připojitelné moduly o délce 1,2 nebo 1,5 metru. Vzhledem k tomu, že kolíky jsou zaraženy do země shora pomocí příklepové vrtačky, je přítomnost dvou délkových možností způsobena možností individuální volby pro zajištění snadné instalace. Životnost systému se v závislosti na materiálu mění během několika desítek let. Hlavní řada zemnících sad je prezentována ve třech verzích: poměděná ocel, nerezová ocel a pozinkovaná ocel. První dva jsou vysoce odolné vůči korozi, díky čemuž je jejich životnost 100, respektive 50 let. U galvanizované zemnící elektrody je odhadovaná životnost minimálně 30 let.

Jaké faktory určují cenu uzemnění? Sada na bázi pozinkovaných ocelových tyčí je levnější než sada z měděných tyčí. Poměděná zemnící sada je zase levnější než sada na bázi tyčí z nerezové oceli. Čím větší je celková hloubka elektrody v soupravě, tím je dražší. Také cena, ostatní věci jsou stejné, závisí na délce a průměru tyčí.

Jakou zemnící sadu si mám vybrat?

Pokud je půda na vašem místě černozem, hlína nebo jíl a hladina podzemní vody je vysoká (hladina podzemní vody 1,5–2 m pod zemí), pak s obrovský S největší pravděpodobností bude stačit 6 metrů dlouhá stavebnice. Se stejnou půdou, ale s nízkou GWL, bude s největší pravděpodobností stačit 6metrová uzemňovací souprava, ale doporučil bych zvážit 9metrové soupravy.

A všechno je jinak, pokud je půda písčitá. Písčitá půda má velmi vysoký odpor a je proto špatným vodičem elektřiny. Pokud je hladina podzemní vody vysoká (1,5-2 m nebo vyšší), bude to „spása“ a je možné, že bude stačit sada na 6 metrů, ale doporučoval bych to brát s rezervou – na 9 m. Pokud je kromě písčité půdy a také nízká hladina podzemní vody, nejlepší možností by bylo změřit odpor uzemnění po každé ujeté jeden a půl metrové tyči. A zde je velmi těžké předvídat, jakou zemnící sadu zvolit. Zpravidla je nutné, aby se tyč dostala do spodní vody.

To jsou všechna praktická data získaná díky našim zkušenostem s instalací uzemnění. Při naší práci nikdy nespoléháme na náhodu a vždy po instalaci změříme odpor zemní smyčky. Proto všem našim klientům doporučujeme změřit odpor uzemnění, zejména ve složitých půdách, kde je písek nebo nízká hladina spodní vody.

Rozhodujeme se podle materiálu tyče.

Zde je vše jednodušší: nejdelší životnost má nerezová sada – přes 100 let, poměděná ocelová sada vydrží od 30 do 100 let, běžná ocelová sada – až 15 let.

Jak vybrat hotovou uzemňovací sadu, výpočet odporu

Na trhu jsou k dispozici zemnící sady od desítek výrobců. Stavebnice se liší materiálem, délkou a průměrem tyčí. Zvažme postup pro výběr hotové uzemňovací sady.

Návrh uzemnění

Uzemnění je nezbytné pro ochranu lidí a zvířat před úrazem elektrickým proudem. Díky uzemnění jde nebezpečný potenciál do země a chrání před úrazem elektrickým proudem.

Zemnící systém se skládá z uzemňovacího vodiče, zemnících vodičů a zemnící sběrnice, které zajišťují, že nebezpečný potenciál „odtéká“ do země. Zemnící elektroda může mít různé konstrukce:

• Trojúhelník. Je vyroben ze tří ocelových zemnících vodičů spojených propojkami.
• Lineární obrys. Zemnící vodiče jsou umístěny v řadě. Používá se při uzemnění několika objektů podél obvodu.
• Modulární kolíkové (hluboké) uzemnění. Je to dlouhá tyč umístěná v zemi.

Odpor zemniče závisí na velikosti a počtu zemničů, vzdálenosti mezi nimi, hloubce jejich uložení a vodivosti půdy.

Hotové uzemňovací soupravy jsou zpravidla modulární kolíkové (hluboké) zemnící elektrody.

Výhody hlubokého uzemnění pro ochranu budovy:

• Účinnost a hluboké umístění vodiče umožňuje dosáhnout vlhkostí nasycených půd s dobrou vodivostí při současném snížení sezónních výkyvů odporu.
• Kompaktnost umožňuje instalovat uzemnění jak uvnitř budovy (v suterénu), tak venku ve vzdálenosti více než 1 m od základu.
• Snadná instalace, není potřeba žádné speciální vybavení, stačí 10 kg perlík nebo příklepová vrtačka.

Požadavky na uzemnění a obecná doporučení

Začněme stanovením požadavků na zemnící systém, jaký odpor by měl mít po instalaci zemnící sady.

Cílová hodnota odporu závisí na uzemněném objektu:

• Pro soukromý dům (jednofázová síť s napětím 220 V) by odpor neměl překročit 30 Ohmů v souladu s článkem 1.7.101 PUE 7 „Pravidla elektrické instalace“.
• Pro dům s plynovým kotlem – v souladu s paragrafy. 1.7.103 nebo PUE 1.7.59. Obecně platí, že odpor není větší než 10 ohmů, ale nejlepší je získat přesné údaje od vaší plynárenské společnosti.
• U zařízení je nutné převzít hodnotu odporu z projektové dokumentace nebo technické specifikace. pasy.

Hotové uzemňovací sady se liší materiálem, délkou a průměrem tyčí.

Materiál ovlivňuje životnost a cenu. Délka soupravy se volí v závislosti na typu půdy a výšce spodní vody.

Na základě praktických údajů lze učinit následující doporučení:

• pro soukromý dům bez plynového kotle často stačí uzemňovací souprava s hloubkou 6 m; pro písčitou půdu – 12 m
• pro soukromý dům s plynovým kotlem je lepší zvážit soupravy dlouhé 9 m, pro písčitou půdu – 15 m
• pokud se zemnící souprava dostane do spodní vody, pak se obvykle dosáhne odporu méně než 10 ohmů, což je vhodné pro soukromý dům a dům s plynovým kotlem

Toto jsou pouze obecné pokyny. Aby bylo zajištěno, že je sada vybrána správně, je nutné provést výpočet uzemnění pro vaše místo.

Data výpočtu uzemnění

Výpočet uzemnění – stanovení odporu sestrojeného obvodu za provozu. Odpor zemnící smyčky závisí na délce a průměru zemnicího vodiče a měrném odporu zeminy, do které je zakopána.

Připravme si data pro výpočet.

Půdní odpor lze měřit nebo použít průměrné údaje doporučené pro předběžné výpočty uvedené v tabulce 1.

Odpor půdy se může lišit v závislosti na její teplotě a vlhkosti. V zimě půda zmrzne a zvýší se její odpor. S rostoucí vlhkostí se snižuje.

Uzemnění je nutné navrhnout s ohledem na sezónní koeficienty, zajišťující odolnost uzemňovacího zařízení v každém ročním období a za každého počasí.

Rostoucí faktory pro svislé uzemňovací vodiče pro různé klimatické zóny jsou uvedeny v tabulce 2.

Zdroj dat pro tabulky 1 a 2: Příručka napájení pro průmyslové podniky. Průmyslové elektrické sítě. 2. vyd., revidováno. a doplňkové/Pod obecné. vyd. A.A. Fedorov a G.V. Serbinovský. – M.: Energie, 1980

Dáme příklad. Předpokládejme, že půda, ve které se nachází zemnící elektroda, je hlinitá a lokalita se nachází ve druhém klimatickém pásmu s minimální lednovou teplotou -14 °C až -10 °C.

Podle tabulky 1 je průměrný měrný odpor 100 Ohm*m.

Koeficient zamrzání v hloubce 2 m je podle tabulky 0,5 1,5.

Vypočtený odpor půdy je tedy 100 * 1,5 = 150 Ohm * m.

Výpočet modulárního uzemnění

Pro výpočet uzemnění můžete použít online kalkulačky nebo vzorec.

Vzorec pro výpočet odporu jedné vertikální zemnící elektrody R:

ρ — odpor půdy, Ohm*m

l je délka zemnící elektrody, m

d—průměr zemnícího vodiče, m

t — hloubka zemnící elektrody (vzdálenost od povrchu země ke středu zemnící elektrody), m

Pojďme vypočítat odpor. Předpokládejme, že plánujeme uzemnit dům bez plynového kotle, jehož odpor by neměl přesáhnout 30 Ohmů. Odhadovaný měrný odpor vypočítaný v předchozím kroku je 150 Ohm*m. Hloubku zemnící elektrody budeme uvažovat v hloubce 0,5m.

Udělejme kalkulaci pro sadu o délce 3 m a průměru 16 mm. Dosazením hodnoty do vzorce získáme odpor 47,56 Ohmů. Tato hodnota není platná.
Zopakujme výpočet pro sadu dlouhou 6 m, dostaneme hodnotu 28,80 Ohmů. Tato hodnota je v normálních mezích, ale blíží se kritické hodnotě a může překročit její meze, když půda zmrzne a na zemnící elektrodě se objeví rez.

Zopakujeme výpočet pro sadu dlouhou 9 m, dostaneme hodnotu 19,12. Takové uzemnění zaručeně ochrání váš domov, proto byste si takovou sadu měli vybrat.

Kalkulačka uzemnění

Kalkulačka používá zjednodušený vzorec pro výpočet odporu jedné vertikální zemnící elektrody.

Různé typy zemnících vodičů v různých typech půd.
Jakou zemnící sadu si mám vybrat?

V nedávné minulosti málokdo přemýšlel o materiálech, ze kterých se vyrábějí zemnící elektrody. Používala se převážně obyčejná ocel, nazývaná také „černá“. Výsledek je jediný – uzemnění fungovalo maximálně deset let, po kterých koroze, která sežrala značnou část uzemňovacího zařízení, jej prakticky znefunkčnila.

Nyní, po zavedení takových regulačních dokumentů, jako jsou GOST R 50571.5.54-2013 a GOST R IEC 62561.2-2014, které předepisují použití materiálů, které poskytují nezbytnou odolnost proti korozi, bude jen málo lidí riskovat úsporu peněz a uzemnění starých módním způsobem. A úspory jsou pouze spekulativní, po krátké době provozu zařízení bude nutná celková rekonstrukce zemnícího zařízení, která převýší náklady na uzemnění odolné proti korozi.

Tržní nabídka korozivzdorných materiálů pro zemnící vodiče není příliš velká, ale výběr není v žádném případě jednoduchý. Jak víte, jaký materiál použít: poměděnou ocel, nerezovou ocel nebo pozinkovanou ocel? Na tuto otázku vám odpovíme a pomůžeme vám vybrat správnou zemnící elektrodu vhodnou pro určité podmínky.

Zvažme, jaké jsou vlastnosti zemnících vodičů z různých kovů a jaké faktory ovlivňují jejich životnost.

Zemnící vodiče z pozinkované oceli

Takové uzemňovací elektrody lze nazvat základní možností rozpočtu mezi všemi odolnými vůči korozi. Přestože pozinkovaná ocel poskytuje mnohem delší životnost než běžná černá ocel, nemůže se srovnávat s výše popsanými materiály.

Pozinkovaná ocel je zcela nekompatibilní se solnými roztoky a zásadami. V prostředí, které je obsahuje, zinek aktivně koroduje a zcela se rozpustí asi za 10 let. V ostatních podmínkách vydrží pozinkované zemnící vodiče cca 30 let, což není vždy vhodné pro zařízení s dlouhou návrhovou životností.

U pozinkované oceli nebude moc příjemné sousedit s ocelovou výztuží základu. Během procesu elektrochemické koroze je vrstva zinku oxidována (destruována), čímž dochází k obnově oceli. V důsledku toho poslouží pozinkovaná zemnící elektroda ještě méně.

Mechanické spojování kovů, mezi nimiž elektrochemický potenciál přesahuje 0,6 mV, není povoleno.

Spojení zinkového povlaku s ocelí, i když v přijatelných mezích, nelze nazvat neutrální. Zinek je ještě méně přátelský s ostatními kovy, je nejnáročnější z hlediska párování, jak vidíme z tabulky.

Zemnící vodiče z poměděné oceli

Měděné zemnící elektrody jsou velmi odolné ve většině typů prostředí. V málo agresivních půdách vydrží více než 100 let, v alkalických a kyselých – kolem 50. Jedinými nevhodnými podmínkami pro poměděné zemnící elektrody jsou silně kyselé půdy. Ale i v takto agresivním prostředí bude životnost cca 30 let.

Je to dáno tím, že v případě elektrochemické koroze zůstává i takto tenká vrstva mědi nepoškozená, protože ji obnovuje ocel uvnitř. Vrstva mědi přímo koroduje pouze ve vysoce kyselých podmínkách, které jsou pro ni nevhodné.

Z hlediska poměru cena/kvalita/trvanlivost bude nejlepší volbou poměděná ocel.

Zemnící tyče z nerezové oceli

Zemnící spínače používají korozivzdornou ocel AISI 304 nebo podobnou s podobným procentem chromu a niklu. Speciální kombinace chemických prvků v této třídě oceli umožňuje prokázat extrémní odolnost vůči korozi v jakémkoli prostředí. Jediným slabým článkem může být vodní mořské prostředí.

Životnost uzemnění z nerezové oceli je 100 let nebo více. Náklady na nerezové zemnící vodiče jsou vyšší než u jiných materiálů, ale jejich korozivzdorné vlastnosti z nich činí vynikající volbu pro zařízení, která vyžadují vysokou spolehlivost, stejně jako v případě, že rozměry uzemňovacího zařízení nejsou příliš velké.

1. P1v1 t1 p2v2 t2 jaký je vzorec
2. Sensonic 2 jak odečítat hodnoty
3. Jaký je převodový poměr převodovky?
4. Jaký je bod vzplanutí hořlavé kapaliny