Come calcolare la messa a terra
Il problema della messa a terra delle apparecchiature elettriche domestiche sembra secondario e facoltativo per la maggior parte della gente comune, perché non molto tempo fa, l’installazione di un filo di terra non era nemmeno prevista nel cablaggio elettrico delle case. Al giorno d’oggi, il numero di elettrodomestici in ogni famiglia è aumentato in modo significativo, il loro consumo di energia è aumentato, il che significa che il carico sulla rete elettrica è aumentato. Ignorare l’ovvio sarebbe l’altezza dell’irresponsabilità, pertanto i moderni requisiti di sicurezza elettrica regolano le regole in base alle quali tutti gli elettrodomestici con una capacità superiore a 1,3 kW sono soggetti a messa a terra di protezione. Pertanto, anche se inizialmente la messa a terra non è prevista, deve essere dotata di risorse proprie che, innanzitutto, prevedono il calcolo della messa a terra. È importante per chiunque abbia riscontrato un problema simile comprendere l’essenza di ciò che sta accadendo, perché se il calcolo della messa a terra viene eseguito online da un programma su un computer, questo calcolo non aggiungerà comprensione ai principi di base dell’ingegneria elettrica per un semplice utente. L’utente responsabile della vita e della salute dei propri cari beneficerà senza dubbio delle informazioni di seguito. Aiuterà a stabilirsi nella necessità di un accordo di messa a terra, che alla fine eviterà momenti spiacevoli e pericolosi durante il funzionamento degli apparecchi elettrici nella vita di tutti i giorni. Considera le formule di calcolo necessarie, prova a comprendere le specifiche del problema in modo più dettagliato.
Soddisfare
- Esempio di funzionamento del programma
- Calcolo della resistenza al suolo
- Calcolo del loop di massa
Durante il funzionamento di dispositivi elettrici, una tensione appare sulla loro custodia conduttiva a causa del passaggio di corrente attraverso gli avvolgimenti di trasformatori o motori elettrici. Anche se il caso non ha una connessione diretta alla linea di alimentazione, la tensione viene generata su di essa, causata dal campo elettromagnetico da tali correnti. Per deviare la tensione dal corpo dell’apparecchio, è necessario collegarlo a terra, ovvero a terra.
Prendi in considerazione un calcolo di messa a terra del computer – un esempio del lavoro del programma Elcut.
Esempio di funzionamento del programma
Come puoi vedere, il programma esegue magistralmente il calcolo della messa a terra, ma prima devi capire le caratteristiche del programma.
Considerare la fattibilità tecnica della messa a terra come esempio del funzionamento dei moderni televisori e dei dispositivi di protezione da sovratensioni. I moderni televisori dispongono di dispositivi di arresto di emergenza per sovratensione, per garantire il suo funzionamento è necessaria la messa a terra, altrimenti il dispositivo non risponderà al superamento dei parametri di tensione consentiti, che causerà danni a un dispositivo costoso. Le protezioni contro le sovratensioni per il collegamento di computer richiedono anche un dispositivo di messa a terra per un funzionamento efficiente, altrimenti il filtro funzionerà come una semplice estensione.
Protezione da sovratensioni con contatti di messa a terra per il funzionamento e la messa a terra degli elettrodomestici
Oltre all’esigenza tecnica di messa a terra, esiste un compito più importante: la sicurezza degli apparecchi elettrici. Per chiarezza, consideriamo una situazione comune: il frigorifero è vicino alla batteria, l’apparecchio non è correttamente messo a terra e sulla custodia è apparsa una piccola tensione, circa 50-100 V, un adulto che tocca la custodia potrebbe non avvertire alcun disagio, ma se la custodia Se l’apparecchio viene toccato da un bambino, mentre si tocca (accidentalmente o intenzionalmente) una batteria di riscaldamento centrale, si troverà tra un conduttore collegato a terra (batteria) e una sorgente di tensione (frigorifero), di conseguenza, il circuito elettrico verrà chiuso attraverso il corpo del bambino. Il passaggio di corrente attraverso il corpo del bambino può portare a conseguenze irreversibili, quindi il dispositivo di messa a terra di protezione deve essere preso molto sul serio.
Nei moderni grattacieli, la messa a terra non è difficile. Il cablaggio in tali case include già un filo di terra, posato in parallelo con la linea di alimentazione. Per un funzionamento sicuro degli apparecchi elettrici, sarà sufficiente installare e collegare correttamente una presa a tre pin.
Presa a tre pin, le frecce indicano i contatti di messa a terra
In quelle case dove messa a terra del circuito di uscita non è stato fornito durante la costruzione, può essere fatto con le tue mani, se lo scudo con i contatori è nell’entrata della tromba delle scale. In una tale schermatura, un filo di terra o zero (a seconda dello schema di alimentazione della casa – a quattro o cinque fili) è collegato all’alloggiamento metallico dello schermo, per collegarsi ad esso è necessario trovare solo un terminale libero sull’alloggiamento. In questo caso, è necessario osservare la regola: ogni filo di terra deve essere collegato con una vite separata.
Ma è improbabile che sia possibile organizzare la messa a terra o la messa a terra nel vecchio “Krusciov”, è vietato l’uso di un filo neutro funzionante a scopo di messa a terra, per questo è necessario un elettrodo di terra separato. Come conduttori di messa a terra, possono essere utilizzate strutture conduttive naturali che hanno un contatto diretto con il terreno e dispositivi appositamente progettati chiamati conduttori di messa a terra artificiale. La messa a terra naturale può essere: rinforzo della fondazione, tubature dell’acqua (ad eccezione del sistema di riscaldamento), guaina metallica esterna dei cavi armati (tranne l’alluminio). I dispositivi di messa a terra artificiale sono verticali e orizzontali. Cioè, da produrre sotto forma di barre di metallo spinte nel terreno, saldate insieme da una striscia conduttiva o sotto forma di elettrodi metallici posti orizzontalmente nel terreno, al di sotto del livello di congelamento del terreno.
Calcolo della resistenza al suolo
Per un efficace dispositivo di messa a terra, è necessario eseguire calcoli preliminari, il principale parametro numerico del circuito di terra è la sua resistenza, le moderne regole di installazione elettrica regolano il suo valore non più di 8 Ohm in una rete con una tensione di 220 V e 4 Ohm a una tensione di 380 V. Questi parametri della resistenza del circuito devono essere osservati durante tutte le stagioni. Naturalmente, con una tensione inferiore, è consentito un valore maggiore di resistenza, poiché il compito della messa a terra è garantire la sicurezza delle persone a contatto con l’alloggiamento dell’impianto elettrico in caso di contatto con la tensione di fase.
Con una minore resistenza di messa a terra, una parte più piccola del potenziale elettrico apparirà sulla custodia del dispositivo. La misurazione della resistenza di messa a terra viene eseguita da misuratori speciali.
Metro di resistenza al suolo
Calcolo del loop di massa
Calcolo del loop di massa realizzato sulla base della misurazione della resistività del suolo, questa è una caratteristica che determina il livello di conducibilità elettrica della terra. La resistenza specifica del suolo dipende dalla sua densità, composizione chimica e meccanica, temperatura e umidità. Da ciò si evince che questo indicatore differirà in modo significativo in base alle diverse condizioni meteorologiche e in diversi periodi dell’anno, pertanto vengono presi in considerazione i più grandi indicatori di resistività stagionale.
Resistività del suolo
Il calcolo della resistenza di un sistema di elettrodi a terra singola verticale viene eseguito secondo la formula:
Dove:
R – resistenza calcolata di una barra singola (Ohm)
∏ – costante (3.141592)
ρ – resistività del suolo (Ohm • m)
L – lunghezza asta di terra (m)
È il logaritmo naturale
T è la distanza dal centro dell’asta alla superficie della terra (m)
d è il diametro dell’asta (m)
Per calcolare la resistenza dell’elettrodo di terra costituito da più aste identiche e situato alla stessa profondità, viene utilizzata la seguente formula:
Dove:
R è la resistenza calcolata dell’elettrodo di massa costituito da più aste
R è la resistenza di una canna singola (Ohm)
K₁ – coefficiente di influenza reciproca degli elettrodi
N è il numero di aste nella messa a terra
Il coefficiente di influenza reciproca degli elettrodi dipende dalla distanza tra gli elettrodi, ricordare che non dovrebbe essere inferiore alla loro lunghezza. La distanza ottimale è 2,2 volte la lunghezza delle aste. Il collegamento delle aste in un elettrodo di terra multi-elettrodo è realizzato da una striscia di metallo con una sezione trasversale di 150 mm2.
Come si può vedere dalle formule di cui sopra, la resistenza complessiva dell’elettrodo di terra dipende dalla resistenza specifica del suolo e dalla lunghezza degli elettrodi, vale a dire maggiore è la resistenza elettrica del suolo, più lunghi dovrebbero essere gli elettrodi nell’elettrodo di terra. Se la natura del terreno non consente la guida di elettrodi lunghi, devono essere utilizzati in quantità maggiori e in rocce molto pietrose, potrebbe essere necessario utilizzare una messa a terra orizzontale o elettrolitica
