Jak udělat zemní smyčku v soukromém domě - výpočet a instalace obvodu

Problémy s uzemněním v soukromém domě, výpočty obvodů a instalace systému vyžadují povinné řešení pro zajištění bezpečnosti bydlení. Uzemnění bude plně plnit své funkce pouze při správném výběru obvodu a dodržení všech norem a požadavků. Vlastní montáž vyžaduje znalost konstrukčních principů a výrobních pravidel.

Potřebuji uzemnění v soukromém domě

Při používání jakýchkoli elektrických spotřebičů v domě vždy hrozí poškození izolace vodičů nebo jejich zkratování do pouzdra. V takovém případě může každá osoba, která se dotkne nebezpečné zóny, způsobit úraz elektrickým proudem, který může skončit tragicky. Proud má vždy tendenci k zemi a lidské tělo se stává vodičem spojujícím poškozené zařízení se zemí.

Co poskytuje uzemnění? Ve skutečnosti se jedná o systém, který poskytuje nejkratší cestu pro elektrický proud. Podle fyzikálního zákona volí vodič s nejmenším elektrickým odporem a obvod má tuto vlastnost. Téměř veškerý proud směřuje do zemnící elektrody, a proto lidským tělem projde jen malá část, která nemůže způsobit újmu. Zemní smyčka tak zajišťuje elektrickou bezpečnost. Regulační dokumenty (GOST, SNiP, PUE) naznačují, že každá soukromá obytná budova jimi musí být vybavena střídavými sítěmi při napětí nad 40 V a střídavými sítěmi nad 100 V.

Kromě zajištění bezpečnosti zvyšuje uzemňovací systém spolehlivost a životnost domácích spotřebičů. Zajišťuje stabilní provoz instalací, ochranu před přepětím a různým rušením v síti, snižuje vliv vnějších zdrojů elektromagnetického záření.

Uzemnění by se nemělo zaměňovat s hromosvody (hromosvody). Přestože je princip jejich fungování podobný, plní jiný úkol. Úkolem hromosvodu je odvést výboj blesku do země, když dopadne na dům. V tomto případě vzniká silný elektrický náboj, který by neměl spadnout do vnitřní sítě, protože.může jednoduše roztavit drát nebo kabel. To je důvod, proč vedení hromosvodu probíhá od přijímačů na střeše podél vnějšího obrysu a nemělo by být kombinováno s uzemňovacím, vnitřním vedením. Bleskosvod a uzemnění mohou mít společný podzemní okruh (pokud má rezervu), ale kabeláž musí být oddělena.

Schémata uzemnění: který z nich je lepší udělat

Uzemňovací systém soukromého domu závisí na typu síťového připojení k němu. Nejčastěji se provádí podle principu TN-C. Taková síť je opatřena dvouvodičovým kabelem nebo dvouvodičovým venkovním vedením na napětí 220 V a čtyřvodičovým kabelem nebo čtyřvodičovým vedením na 380 V. Jinými slovy, fáze (L) a kombinovaný ochranný-neutrální drát (PEN) jsou vhodné pro dům. V plnohodnotných, moderních sítích je vodič PEN rozdělen na samostatné vodiče - pracovní nebo nulový (N) a ochranný (PE) a napájení je realizováno třívodičovým nebo pětivodičovým vedením. Vzhledem k těmto možnostem může být schéma uzemnění 2 odrůd.

Systém TN-C-S

Umožňuje rozdělení vstupu PEN na paralelní vodiče. K tomu je ve vstupní skříni vodič PEN rozdělen na 3 sběrnice: N („neutral“), PE („zemní“) a rozbočovací sběrnice na 4 přípojky. Dále se vodiče N a PE nemohou vzájemně dotýkat. PE přípojnice je připojena k tělu skříně a N-vodič je namontován na izolátorech. Zemnící smyčka je připojena k rozbočovací sběrnici. Mezi N-vodič a zemnící elektrodu je instalována propojka o průřezu minimálně 10 mm2 (pro měď). V dalším zapojení se „neutrál“ a „zem“ nekříží.

Odkaz! Je důležité vzít v úvahu, že tento systém je účinný pouze při instalaci proudového chrániče a jističe diferenciálního typu.

TT systém

V takovém obvodu není nutné rozdělovat vodiče, protože. nulový a zemnící vodič jsou již odděleny ve vhodné síti. Ve skříni se jednoduše provede správné zapojení. Zemnící smyčka je připojena k (jádrovému) PE vodiči.

Otázka, který uzemňovací systém je lepší, nemá jednoznačnou odpověď. Obvod CT se snadněji instaluje a nevyžaduje další ochranná zařízení. Naprostá většina sítí však funguje na principu TN-C, což si vynucuje použití schématu TN-C-S. Kromě toho se v každodenním životě často používají elektrické instalace s dvouvodičovým napájením. Při uzemnění CT je skříň takových zařízení pod napětím, pokud je poškozena izolace. V tomto případě je uzemnění TN-C-S mnohem spolehlivější.

Co je to zemní smyčka: definice a zařízení

Zemnící smyčka je speciální konstrukce z elektricky vodivých materiálů s nízkým elektrickým odporem, poskytující okamžitý výboj elektrického proudu do země. Skládá se ze 2 vzájemně propojených částí – vnitřního a vnějšího systému. Jejich spolehlivé připojení se provádí ve vstupním elektrickém panelu.

Zařízení vnějšího subsystému musí zajistit přechod elektrického signálu na zem s jeho rozvodem po ploše. Je založen na několika elektrodách uložených v zemi a vzájemně propojených v obvodu pomocí desek. Z desek vychází sběrnice dostatečného průřezu, která je zavedena do elektrického panelu, kde je připojena k vnitřnímu subsystému. Každá elektroda je kovový kolík zapuštěný (zaražený) do určité hloubky.

Vnitřním podsystémem je elektroinstalace zemního okruhu v celém domě. Vodiče ze štítu jsou svedeny do zásuvek, do skříní výkonných elektrických přístrojů, do kovových vedení (potrubí). Samostatné vodiče jsou spojeny do společné sběrnice, která je připojena ke sběrnici vnějšího obvodu.

Princip fungování zemní smyčky je poměrně jednoduchý. Elektrický náboj nahromaděný v kovových prvcích (kryty zařízení, potrubí, armatury atd.) se v případě poškození izolace vodičů elektrické sítě nebo indukovaný z vnějších zdrojů řítí po vodičích vnitřního subsystému, které mají nízký elektrický odpor. , do obvodu externího subsystému. Na elektrodách zakopaných v zemi „teče“ do země. Země má zase obrovskou kapacitu, která umožňuje takovéto úniky elektřiny volně „absorbovat“.

Typy zemních smyček

Pro rychlé "odvedení" proudu do země jej vnější subsystém přerozdělí na několik elektrod uspořádaných v určitém pořadí, aby se zvětšila plocha rozptylu. Existují 2 hlavní typy připojení k okruhu.

Trojúhelník - uzavřená smyčka

Tento případ zahrnuje použití 3 kolíků spojených pruhy v rovnoramenném trojúhelníku. Vzdálenost mezi elektrodami se volí podle následujícího principu: minimální vzdálenost je délka podzemní části elektrody (hloubka), maximální jsou 2 hloubky. Například pro standardní hloubku 2,5 m je strana trojúhelníku vybrána v rozmezí 2,5-5 m.

Lineární

Tato možnost se skládá z několika elektrod uspořádaných v řadě nebo v půlkruhu. Otevřený obrys se používá v případech, kdy oblast místa neumožňuje vytvoření uzavřeného geometrického útvaru.Vzdálenost mezi kolíky se volí v rozmezí 1-1,5 hloubky. Nevýhodou této metody je zvýšení počtu elektrod.

Tyto typy se nejčastěji používají při uspořádání uzemnění soukromého domu. V zásadě může být uzavřená smyčka vytvořena ve formě obdélníku, mnohoúhelníku nebo kruhu, ale bude zapotřebí více kolíků. Hlavní výhodou uzavřených systémů je pokračování plného provozu při porušení vazby mezi elektrodami.

Důležité! Lineární obvod funguje na principu girlandy a poškození propojky vyřadí z provozu určitý její úsek.

Pravidla a požadavky na zemní smyčku

Aby zemní smyčka fungovala efektivně, musí splňovat určitá pravidla:

1. Vnější obrys by měl být umístěn ve vzdálenosti nejméně 1 m a ne více než 10 m od domu. Optimální vzdálenost je 2-4 m od základu.
2. Hloubka elektrod se volí v rozmezí 2-3 m. Část čepu o délce 20-25 cm je ponechána na povrchu pro spojení s páskem.
3. Od vstupního štítu k okruhu je položena sběrnice o průřezu nejméně 16 metrů čtverečních. mm.
4. Spojení elektrod mezi sebou je zajištěno pouze svařováním. Ve štítu lze spojení provést pomocí šroubů.
5. Celkový odpor systému nesmí překročit 4 ohmy pro 380V a 8 ohmů pro 220V.

Vnější zemnící smyčka je umístěna v zemi, z čehož vyplývají zvýšené požadavky na její provedení. Měl by být umístěn pod úrovní mrazu půdy, protože. bobtnání půdy vytlačí elektrody ven. Během provozu by koroze neměla ničit kov a nadměrně zvyšovat jeho elektrický odpor. Síla tyčí by měla umožnit jejich zaražení do pevné země.

Výpočet uzemnění pro soukromý dům: vzorce a příklady

Výpočty uzemnění pro soukromý dům jsou založeny na vzorcích pro výpočet odporu proti šíření proudu pro elektrody. Příklady budou uvedeny níže.

Zemní odpor

S jednou tyčí se aplikuje vzorec:

kde ρ equiv je ekvivalentní měrný odpor jednovrstvé zeminy (vybrané podle tabulky 1 pro konkrétní zeminu);

• L je délka elektrody (m);
• d je průměr elektrody (m);
• T je vzdálenost od středu elektrody k povrchu země (m).

stůl 1

Rozměry a vzdálenosti pro zemnící elektrody

Počet elektrod v obvodu lze vypočítat podle vzorce, kde:

Rн - maximální přípustný celkový odpor obvodu (pro síť 127-220 V - 60 Ohm, pro 380 V - 15 Ohm), Ψ - klimatický koeficient (stanoveno podle tabulky 2).

tabulka 2

Rozměry elektrod jsou vybírány s ohledem na skutečné podmínky a doporučení:

• trubka - minimální tloušťka stěny 3 mm, průměr - podle přítomnosti materiálu;
• ocelová tyč - průměr ne menší než 14 mm;
• roh - tloušťka stěny 4 mm, velikost - podle přítomnosti materiálu;
• pásek pro spojování elektrod - šířka - ne méně než 10 mm, tloušťka - více než 3 mm.

Hloubka průniku (délka elektrod) se volí z podmínky - minimálně 15-20 cm pod úrovní mrazu. Minimální délka je 1,5 m. Rozteč kolíků je 1-2 délky elektrod a minimální vzdálenost je 2 m.

Vypracujeme schéma

Práce na uspořádání uzemnění soukromého domu začínají vývojem obvodu zemní smyčky. Nejoblíbenější je uzavřený systém ve formě trojúhelníku. Tři elektrody tvoří jeho vrcholy a zbývající tyče jsou zaryty do jeho stran mezi vrcholy. Pokud oblast v blízkosti domu neumožňuje výstavbu takového obvodu, jsou elektrody instalovány v řadě, v půlkruhu nebo ve „vlně“. Je třeba poznamenat, že účinnost trojúhelníkového uspořádání je mnohem vyšší.

Materiály pro zemní smyčku

Zemnící smyčka musí mít vysokou mechanickou pevnost, nízký elektrický odpor a možnost spolehlivého spojení. Kromě toho hraje důležitou roli při výběru materiálu jeho cena.

Parametry a materiály čepů

Elektrody nebo kolíky jsou obvykle vyrobeny z ocelového profilu. Tento materiál zaujme možností prohloubení tyčí pouhým zapíchnutím. Jeho elektrický odpor přitom plně vyhovuje požadavkům na dostatečný průřez. Kolíky mohou být vyrobeny z následujících materiálů:

1. Bar. Nejběžnější možností je tyč o průměru 16-18 mm. Nedoporučuje se používat kování, protože. je zahříván, což vede ke zvýšení měrného odporu. Navíc zvlněný povrch vede k iracionálnímu použití tyčové části.
2. Roh. Nejčastěji používaný roh je o rozměru 50x50 mm s tloušťkou stěny 4-5 mm. Spodní část je zašpičatělá pro snadnější zanášení.
3. Potrubí o průměru větším než 50 mm s tloušťkou stěny 4-5 mm. Silnostěnné trubky se doporučují pro tvrdou půdu a oblasti s častým suchem. Ve spodní části takového čepu jsou vyvrtány otvory.Když půda vyschne, nalévá se do potrubí slaná voda, která zvyšuje rozptylovou schopnost půdy.

Co vyrobit kovovou vazbu

Elektrody zatlučené do země jsou vzájemně propojeny kovovou vazbou. Může být vyroben z následujících materiálů:

1. Měděná sběrnice nebo drát o průřezu minimálně 10 mm².
2. Hliníkový pásek nebo drát o průřezu minimálně 16 mm².
3. Ocelový pás o průřezu minimálně 48 mm2.

Nejčastěji používaný ocelový pás má rozměr (25-30)x5 mm. Jeho hlavní výhodou je možnost spolehlivého svařování elektrodami. Když je jako spojení použit neželezný vodič, jsou ke kolíkům přivařeny šrouby, na kterých jsou upevněny pneumatiky.

Jak provést instalaci zemní smyčky sami

Instalace uzemnění může být provedena ručně. Všechny kroky budou popsány níže.

Vyberte si místo

Měl by být umístěn v té části pozemku v blízkosti domu, kam člověk nechodí bez naléhavé potřeby a domácích mazlíčků. Obrys se nachází ne blíže než 1 m od základu budovy. Je lepší, když je tato lokalita oplocená nízkým plotem. Všechny body umístění elektrod jsou vyznačeny na zemi. Obvykle se staví pravidelný, rovnoramenný trojúhelník.

Vykopávka

Podél celého značení je vykopán příkop hluboký 0,5-0,6 m.

Sestavení konstrukce

Nejprve se podle schématu zarazí kolíky do dané hloubky (obvykle 2-2,5 m). K vrcholům tyčí je přivařena kovová vazba. Jeden pás je přivařen ke krajní elektrodě (horní část trojúhelníku) a umístěn do příkopu vedoucího k domu.

Vstup do domu

Sběrnice z obvodu je zavedena do vstupního elektrického panelu. Na konci je vyvrtán otvor pro šroubový spoj. Zde je připojena odpovídající kabelová žíla. U systému TN-C-S je sběrnice připojena k rozbočovací sběrnici.

Kontrolujte a kontrolujte

Řízení se provádí měřením elektrického odporu celého obvodu. Neměla by překročit standardní hodnoty

Často se používá jednoduchá metoda ověření. Žárovka s výkonem 100-150 W je připojena - jeden konec na fázi, druhý - k zemi. Jeho jasné vyzařování svědčí o kvalitní instalaci. Při slabém pálení je nutné zkontrolovat kvalitu spojů. Pokud se kontrolka nerozsvítí, montáž nebyla provedena správně.

Hotové uzemňovací sady pro soukromý dům

Vlastní montáž může výrazně snížit náklady na uzemňovací systém. Hotové sady však umožňují urychlit práci a zvýšit spolehlivost obvodu. Lze rozlišit následující modely:

1. ZandZ – obvod s jednou nebo více elektrodami z nerezové oceli. Přípustný průraz - do 10 m. Cena závisí na délce čepů. Průměrná cena sady s pětimetrovými elektrodami je 23 500 rublů.
2. Galmar - má elektrody dlouhé až 30 m. Průměrná cena je 41 000 rublů.
3. Elmast. Tento systém se vyrábí v Rusku a je přizpůsoben ruským provozním podmínkám. Cena - od 8 000 rublů.

Důležité! Na ruském trhu existuje mnoho modelů, což vám umožňuje udělat nejlepší volbu. Hloubka ucpání jejich elektrod se pohybuje od 5 do 40 m. Cenové rozpětí je 6000-28000 rublů.

Vlastnosti zemnících obvodů 220 V a 380 V

Schémata uzemnění při vstupu do sítí 220 a 380 V mají určité rozdíly. Vnější obrys takových systémů je naprosto stejný. Rozdíl spočívá v kabeláži a vstupu do domu.V případě sítě 220 V je zavedeno dvouvodičové vedení. Jedno jádro je rozděleno na „neutrální“ a „zemní“ a druhé je instalováno na izolátorech.

V případě sítě 380 V je nejčastěji vhodné čtyřvodičové vedení. Jeden vodič je rozdělen podobně jako v předchozím případě a 3 další vodiče jsou instalovány na izolátorech a vzájemně izolovány. Fázové vodiče a "neutrální" jsou vedeny přes RCD a difavtomat.

Časté chyby při provádění instalačních prací

Odborníci poznamenávají, že při vlastní montáži se nejčastěji dělají následující chyby:

1. Pokus chránit elektrody před korozí nátěrem. Tato metoda je nepřijatelná, protože. brání proudění k zemi.
2. Spojení ocelového kovového spoje s čepy se šrouby. Koroze rychle přeruší kontakt mezi prvky.
3. Nadměrné odstranění okruhu z domu, což výrazně zvyšuje odolnost systému.
4. Aplikace příliš tenkého profilu pro elektrody. Po krátké době koroze způsobí prudké zvýšení odolnosti kovu.
5. Kontakt měděných a hliníkových vodičů. V tomto případě se spojení zhorší v důsledku kontaktní koroze.

Pokud jsou v návrhu zjištěny nedostatky, měly by být okamžitě odstraněny. Nadměrné zvýšení elektrického odporu nebo porušení kontinuity obvodu narušuje činnost uzemnění. Okruh nebude schopen zaručit bezpečnost.

Pro soukromý dům je vyžadována zemní smyčka. Toto provedení zajistí elektrickou bezpečnost obyvatel a eliminuje tragické nehody. Je však třeba připomenout, že účinnost uzemnění závisí na správných výpočtech, volbě obvodu a instalaci.Pokud existují pochybnosti o vlastních schopnostech, je lepší použít hotovou sadu.

Jaké typy uzemňovacích systémů existují a co je ochranné uzemnění?

SPD - co to je, popis a schémata připojení v soukromém domě

Otevřenou retro elektroinstalaci vyrábíme vlastníma rukama

Technické vlastnosti a rozsah kabelu KG

Hlavní technické vlastnosti napájecího kabelu AVVG

Jak provést elektroinstalaci v bytě vlastníma rukama?