Ground loop – dispositivo, calcolo e installazione del sistema di messa a terra per una casa di campagna
Anello di massa
Grazie allo sviluppo della tecnologia, gli elettrodomestici multi-potenza hanno invaso le nostre case. È difficile immaginare la vita senza un frigorifero, una lavatrice, un forno a microonde, una cucina a induzione: usiamo tutto questo ogni giorno. Non dimenticare che gli apparecchi elettrici rappresentano un pericolo per noi in caso di violazione del loro isolamento. Pertanto, è necessario equipaggiare il circuito di terra per l’intera casa, proteggendo così se stessi e i dispositivi da guasti sull’alloggiamento.
Soddisfare
- Perché hai bisogno di un anello di massa
- Dispositivo di messa a terra
- Come fare un calcolo
- Anello di massa: circuito
- Costruzione a circuito chiuso
Perché hai bisogno di un anello di massa
Parlando in un linguaggio tecnico secco, la messa a terra implica una connessione elettrica a terra (terra) di parti non conduttive di installazioni elettriche, realizzate intenzionalmente. Allo stesso tempo, queste parti di apparecchi elettrici non sono sotto tensione in condizioni normali, ma possono trovarsi sotto di essa. Il motivo potrebbe essere una violazione dell’isolamento, incluso.
Per spiegare in un linguaggio accessibile più semplice, dovremo ricordare il corso di fisica della scuola. Come ricordiamo, la corrente tende a fluire verso la minima resistenza. Se l’isolamento delle parti in tensione dei dispositivi viene interrotto, la corrente cercherà il punto in cui la resistenza è più bassa. Quindi c’è un guasto sul corpo dell’apparecchio. In altre parole, la custodia in metallo sarà viva. Oltre al fatto che ciò può interrompere il funzionamento del dispositivo stesso o addirittura romperlo, se al momento una persona tocca la superficie del corpo, riceverà una scossa elettrica.
Il circuito di massa è necessario affinché la corrente sia distribuita tra la persona e il dispositivo di messa a terra in proporzione inversa alla loro resistenza. Dato che la resistenza del corpo umano sarà molte volte maggiore della resistenza del circuito di terra, la corrente massima consentita passerà attraverso di essa e il resto andrà a terra. Arriviamo a un punto molto importante: eseguire il circuito messa a terra fai-da-te, è necessario farlo in modo che la sua resistenza sia minimamente accettabile.
L’anello di massa è realizzato con barre di acciaio, spinte in profondità e strisce che le collegano
Dispositivo di messa a terra
Molto spesso, la messa a terra viene eseguita utilizzando barre di metallo: elettrodi sepolti nel terreno e interconnessi nella parte superiore da una striscia o un’asta. Questo design è collegato alla guardia della casa con un cavo o la stessa striscia di metallo..
Inoltre, la profondità della posizione degli elettrodi dipende dalla saturazione del terreno con l’acqua. Maggiore è la falda acquifera, minore è la profondità richiesta..
La distanza dalla casa dovrebbe essere di almeno 1 m, ma non più di 10 m.
Dimensioni minime ammissibili dei raccordi utilizzati per l’installazione di dispositivi di messa a terra
L’anello di messa a terra di una casa privata viene eseguito utilizzando barre, che possono essere un angolo in acciaio, raccordi con una struttura liscia, un tubo, una trave a I. L’area della sezione trasversale degli elettrodi dovrebbe essere superiore a 1,5 cm2 e la forma dovrebbe essere comoda per guidare nel terreno.
Le aste sono disposte in fila o sotto forma di una figura geometrica: triangolo, quadrato, rettangolo. Dipende dalla facilità di installazione della struttura e dall’area che può essere utilizzata. È anche possibile un’opzione di equipaggiamento di contorno attorno al perimetro dell’edificio. Ma il più comune è ancora l’anello di massa triangolare. Nella parte superiore della figura, vengono introdotti gli elettrodi, che sono interconnessi da una striscia d’acciaio.
Importante! Il circuito di massa deve essere sempre al di sotto del terreno di congelamento.
In altre parole, la messa a terra può essere effettuata utilizzando materiale improvvisato. Ma è possibile acquistare un kit pronto per organizzare il circuito di terra. Include aste: elettrodi placcati in rame, lunghi 1 m, collegati da una connessione filettata. Tali kit non sono economici, ma semplificano significativamente l’attività e sono durevoli nell’uso..
Come fare un calcolo
Naturalmente, la messa a terra può essere fatta empiricamente. Ad esempio, per determinare la profondità dell’acqua, ritirarsi dalla casa alla distanza ottimale e disporre un contorno triangolare. Saldare gli elettrodi tra loro e misurare la resistenza della struttura risultante. Se risulta troppo grande, approfondisci ancora elettrodi aggiuntivi, collegali a quelli precedenti e esegui di nuovo le misurazioni. E così, fino a quando il risultato della misurazione soddisfa i requisiti.
Gli esperti raccomandano vivamente che prima di effettuare il loop di massa, eseguire tutti i calcoli necessari. Determinare il numero di messa a terra verticale – elettrodi, che sarà necessario, e la lunghezza della striscia di collegamento, a seconda della resistenza del terreno.
Innanzitutto è necessario determinare la resistenza di un elettrodo di massa verticale – elettrodo.
Formula 1. Resistenza di un sistema di elettrodi di terra verticale
Dove,
R0 è la resistenza di un elettrodo, Ohm;
Req – resistività di terra equivalente, Ohm * m;
L è la lunghezza dell’elettrodo, m;
d è il diametro dell’elettrodo, mm;
T è la distanza dal centro dell’elettrodo alla superficie della terra, m.
Tabella 1. Resistività del suolo
Tabella 2. Il valore del coefficiente climatico stagionale della resistenza del suolo
Il valore della resistenza del suolo può essere preso dalla tabella, ma se il terreno è eterogeneo, allora
Formula 2. Resistività equivalente di terreno eterogeneo
Dove,
Ψ – coefficiente climatico stagionale;
P1, P2 – resistività del suolo (1 – strato superiore, 2 – strato inferiore), Ohm * m;
H– spessore dello strato superiore del suolo, m;
t è la profondità a cui è ostruito l’elettrodo, m (profondità della trincea);
Se non si tiene conto della resistenza dell’elettrodo di terra orizzontale, il numero di elettrodi può essere trovato con la formula:
Formula 3. Il numero di elettrodi esclusa la resistenza dell’elettrodo di terra orizzontale
Dove,
n0 è il numero di elettrodi;
Resistenza di messa a terra normalizzata, basata su PTEEP.
Tabella 3. Il valore di resistenza massimo consentito dei dispositivi di messa a terra (PTEEP)
Determiniamo la resistenza corrente dell’elettrodo di terra orizzontale secondo la formula:
Formula 4. La resistenza della corrente di diffusione dell’elettrodo di terra orizzontale
Dove,
Lg – la lunghezza dell’elettrodo di massa;
b– larghezza dell’elettrodo di massa;
ψ – coefficiente di stagionalità dell’elettrodo di massa orizzontale;
ɳГ – coefficiente di richiesta dei conduttori di terra orizzontali.
La lunghezza dell’elettrodo di terra è la seguente:
Formula 5. La lunghezza dell’elettrodo di massa orizzontale
Dove,
a è la distanza tra gli elettrodi.
La resistenza degli elettrodi verticali, tenendo conto dell’elettrodo di terra orizzontale:
Formula 6. Resistenza degli elettrodi di terra verticali – elettrodi che tengono conto della resistenza di un elettrodo di terra orizzontale
Il numero totale di elettrodi di messa a terra verticale è pari a:
Formula 7. Il numero finale di messa a terra verticale
Dove,
ɳв – fattore di domanda dei conduttori di terra verticali.
Tabella 4. Utilizzo della messa a terra
Un indicatore chiamato “fattore di utilizzo” mostra l’effetto delle correnti reciproche, a seconda della posizione degli elettrodi verticali. Se gli elettrodi sono collegati in parallelo, le correnti che fluiscono attraverso di essi si influenzano a vicenda. Minore è la distanza tra gli elettrodi, maggiore è la resistenza complessiva del circuito..
Se il numero di conduttori di messa a terra ottenuti dall’ultima formula non è intero, arrotondarlo al numero intero più vicino.
Anello di massa: circuito
Dopo aver effettuato tutti i calcoli, scegliamo un posto conveniente per la posizione del loop di terra. Determiniamo quale figura saranno posizionati gli elettrodi. Quindi tracciamo un diagramma del circuito di massa tenendo conto del tipo di materiali utilizzati. Assicurarsi di indicare ciò che è stato utilizzato per gli elettrodi e per la striscia di collegamento, la loro lunghezza e diametro, profondità.
Anello di massa: diagramma sul passaporto (all’esterno dell’edificio) – esempio
Loop di terra: diagramma del passaporto (all’interno dell’edificio) – esempio
Tutto ciò ci sarà utile non solo per facilità di installazione e per il futuro, ma anche per ottenere un passaporto per il circuito di terra. Quando il lavoro di installazione è completato e viene misurata la resistenza del circuito, i gestori di energia che dovranno essere invitati emetteranno e avalleranno tutta la documentazione necessaria per il circuito di terra. Certo, questo è se tutto è fatto correttamente..
Costruzione a circuito chiuso
L’installazione del circuito di massa è meglio avviata nella stagione calda. Quindi sarà più facile eseguire i movimenti di terra e misurare la resistenza di messa a terra. Quindi sarà più affidabile vedere a che profondità si trovano le acque sotterranee.
Considera l’opzione di disporre il loop di terra sotto forma di un triangolo:
Per equipaggiare l’anello di terra, è necessario scavare una trincea alla profondità del congelamento del terreno
- Abbiamo già scelto un posto. Pertanto, scaviamo una trincea con una profondità da 0,7 ma 1 m (sotto lo zero), una larghezza di 0,5 – 0,7 m. Le linee dovrebbero formare un triangolo con un lato la cui lunghezza è stata determinata durante i calcoli.
- Da uno degli angoli del triangolo scaviamo una trincea verso lo scudo di potere.
- Ai vertici del triangolo guidiamo in elettrodi di messa a terra. Che cosa esattamente useremo per questo, è necessario decidere nella fase di calcolo. Facciamo ad esempio un angolo di acciaio di 50 * 50 mm. Se la densità del terreno non ti consente di intasare semplicemente le aste, dovrai perforare i pozzi.
- Approfondiamo le aste in modo che sporgano dal terreno. Se avessimo ancora bisogno di perforare i pozzi, metterci degli angoli e riempire di terreno mescolato con sale.
- Prendiamo una striscia d’acciaio di 40 * 5 mm e saldiamo agli elettrodi, formando un contorno a forma di triangolo. Quindi da uno di essi conduciamo una striscia al quadro elettrico.
- Fissiamo la striscia al filo di terra o alla schermatura di alimentazione usando un bullone con un diametro di 10 mm. In questo caso, il bullone deve essere saldato alla striscia.
- In questa fase, controlliamo la resistenza del circuito di terra con un ohmmetro. Questo dispositivo non è economico, non ha senso acquistarlo. È meglio invitare i dipendenti della gestione energetica a prendere le misure e compilare il passaporto del circuito di terra. La resistenza deve essere inferiore al necessario. In caso contrario, è necessario guidare altri elettrodi.
- Se la resistenza si è rivelata sufficiente, riempiamo la trincea di terreno omogeneo senza detriti di costruzione e pietrisco.
Importante! Durante ulteriori operazioni in condizioni di tempo anormalmente secco, è consigliabile innaffiare il circuito di terra dal tubo per ridurne la resistenza.
Tutti i lavori relativi ai calcoli e all’installazione del circuito di terra possono essere affidati a professionisti con maggiore esperienza. Ciò contribuirà a risparmiare tempo e nervi. Ma se sei propenso a fare tutto con le tue mani, provaci. La tua creazione proteggerà te e la tua famiglia.