Jordning i ett privat hus: beräkning, enhet, installation

Artikeln beskriver hur man självständigt kan grunda sig i en privat stuga. Vi kommer att förstå principerna för jordning, vi kommer att lära oss att beräkna konfigurationen av denna enhet, vi kommer att bestämma vilka material som behövs.

Jordning i ett privat hus

För ungefär 20-25 år sedan byggde vi privata och offentliga byggnader utan att ens tänka på det effektiva skyddet för en person från elektriska stötar. Nyligen har allt blivit annorlunda – våra ingångsfördelningskort blir större, de har nu dussintals strömbrytare, flera RCD: er och det finns nästan alltid en separat jordbuss där. Vad förändrades? El är nu bokstavligen runt oss, ett stort antal ledningsprodukter har dykt upp i våra hem, en massa hushållsapparater och kraftaggregat, som är potentiella källor till fara, dessutom har vi kanske börjat värdera mänskligt liv mer.

Moderna byggnadskoder (särskilt PUE) kräver att minst en av följande åtgärder vidtas för att skydda en person i bostadslokaler:

  • spänningsfall;
  • potentiell utjämning;
  • användning av dubbelisolering av ledningar;
  • användning av isoleringstransformatorer;
  • installation av restströmsenheter;
  • arrangemang av jordning, jordning.

Naturligtvis bör säkerhetsfrågan behandlas omfattande och användas på alla möjliga sätt, men jordning i huset måste vara obligatoriskt.

Jordning av elektriska installationer är den mest pålitliga och effektiva skyddsmetoden, som tillsammans med andra åtgärder gör hushållens el helt säker. I själva verket är jordning en avsiktlig anslutning av kapslingarna till elektriska installationer (element som inte är aktiverade) med marken. För många husägare verkar organisationen av jordning vara antingen för dyr och tekniskt avancerad, eller för enkel, vilket inte heller är helt sant..

Jordning i ett privat hus

I ett privat hus är det tekniskt inte svårt att göra tillförlitlig jordning, eftersom avståndet till marken är mycket litet, och du kan alltid hitta fria områden på gården. Invånarna i gamla hyreshus är mycket mindre lyckliga, där jordningsslingorna inte längre fungerar, och då lyckas en del landsmän att individuellt marka sig från de övre våningarna och lägger en ledare från sin lägenhet längs väggarna i byggnaden till marken. Samtidigt skulle det vara ett misstag att tro att varje järnstift som drivs in i jorden, eller något vattenrör, kommer att bli en normal fungerande markslinga. Grounding är ett system som består av flera viktiga element med specifika standardiserade parametrar, som fungerar enligt vissa principer, nära samverkar med andra system.

Grundläggande för skyddande jordning

I en defekt elektrisk anordning (till exempel om isolering av matningskabeln är skadad) kan spänning förekomma på dess hölje. När en person rör vid enheten rusar strömmen i marken, passerar genom kroppen och orsakar ofta oåterkallelig skada, inte alla skyddsanordningar kan reagera eller har tid att snabbt bryta kretsen. Varför går strömmen till marken? Eftersom den lätt accepterar en urladdning, eftersom den har en mycket hög elektrisk kapacitet. Om läckströmmen (genom ledningsström som flödar mellan två eller flera elektroder) erbjuds ett annat, enklare sätt, till exempel en ledare med lägre resistans – för jordning bör den inte överstiga 4 ohm, kommer den att gå till marken längs den, och inte genom en person med kroppsresistens 1 kOhm. En läckström inträffar i kretsen, och en restströmanordning (RCD) kopplar bort det skadade området i en delad sekund.

Därför är alla moderna elektriska ställdon och enheter konstruerade på ett sådant sätt att en jordledare kan anslutas till dem och tre-kärnor används för ledningar. Detta gäller även för alla moderna hushållsapparater, där kroppen och en av kontakterna till nätkontakten är anslutna – för att driva dem används uttag med en PE-kontakt (antenner). Alla lampor, ljuskronor, lampetter har terminaler för anslutning av ”gula” ledningar, och metalllådor med fördelningskort och metallkonstruktioner som kraftutrustningen är placerade på är jordade. Alla konsumenter av nätverk med växelspänning över 42 V är jordade utan fel, för likström – över 110 V. Observera att jordning inte bara ger elektrisk säkerhet för människor, utan också:

  • stabiliserar driften av elektriska installationer;
  • skyddar enheter från överspänning;
  • minskar mängden nätverksstörningar och intensiteten för högfrekvent elektromagnetisk strålning.

Jordningsanordningen består av följande element:

  • jordningsbrytare
  • jordledare

Jordning i ett privat hus

Jordledaren kommer att vara vilken som helst del av jordningsanordningen som ansluter elektriska installationer till jordelektrodsystemet, dessa är separata ledningskärnor (allmänt accepterade – i gul isolering), element i externa och interna kretsar, en speciell buss belägen i skölden.

En jordledare är en elektrod, den del av jordningskretsen som är i direkt kontakt med jord. Detta element säkerställer flödet av strömmar i marken och deras spridning. Beroende på om begravda delar av byggnadskonstruktioner används för denna eller en speciellt skapad ledare, skiljer sig naturliga och konstgjorda jordledare. Enligt PUE bör man alltid föredra användning av naturliga markelektroder (avsnitt 1.7.35), i ett privat hus kan det vara:

  • metallhölje;
  • alla stålrörledningar, inklusive rör för att lägga elektriska ledningar;
  • ledning av armkabeln;
  • olika metallstolpar och stöd på gatan, till exempel stängselelement;
  • begravda armerad betong och metallelement i byggnaden (pelare, fack, gruvor, fundament).

Konstgjorda elektroder kan användas om motståndet hos naturliga markelektroder inte motsvarar normen, då kommer vi att överväga dem mer detaljerat.

Beräkning av jordningsanordningen

Huvudparametern som måste beräknas är jordelektrodens konduktivitet. Med andra ord måste vi välja en elektrod med en sådan konfiguration så att jordningsanordningens motstånd inte överskrider standarden. Bestämmelserna i PUE anger följande nummer, som är det tillåtna maximumet:

  • 2 Ohm – för enfas linjespänning 380 volt;
  • 4 ohm – för 220 volt;
  • 8 ohm – för 127 volt.

Med trefasström är maximala motstånd samma 2, 4 och 8 ohm, men endast för spänningar på 660, 380 respektive 127 volt.

Vad bestämmer ledningsförmågan hos jordelektrodsystemet (avläsning, jordningsanordningens motstånd)? Förenklad – från kontaktområdet för elektroden med marken och jordmotståndet. Ju större markelektrod, desto lägre motstånd, desto mer ström tar jorden. Alla beräkningsformler föreslår att hänsyn tas till elektrodens ytarea och djupet i dess nedsänkning. För att beräkna en jordning med en enda cirkulär sektion har vi följande formel:

Formeln för att beräkna jordningsanordningens motstånd

Var: d – stiftdiameter, L – elektrodlängd, T – avstånd från ytan till mitten av jordelektroden, ln – logaritm, ? – konstant (3,14), ? – jordmotstånd (Ohm m).

Observera att markresistivitet är den viktigaste beräkningsparametern. Ju mindre detta motstånd, desto mer ledande blir vår jordning och desto effektivare skydd. De huvudsakliga grundläggande siffrorna för en viss typ av jord finns i allmänt tillgängliga tabeller och grafer, men mycket beror på dess faktiska tillstånd – densitet, vattenbalans, temperatur, frysdjup, säsongens djup, närvaron och koncentrationen av ”elektroaktiva” kemikalier i det – alkalier, syror, salter … Dessutom kan situationen på olika djup förändras avsevärt, de fysiska egenskaperna hos den kontinentala basen blir annorlunda, vattenmassor verkar som minskar motståndet, temperaturen ökar … I regel med ökande djup blir jorden mer aktuell.

Diagram över beroende av jordningsslingans motstånd på djupet

Graf över beroende av jordningsslingans motstånd mot markfuktighet

Vid temperaturer under noll stiger jordens motstånd kraftigt på grund av frysning av vatten. Därför finns det vissa svårigheter med jordning i områden med permafrostjord. Av samma anledning bör markelektrodernas längd vara en storleksordning större än säsongens frysdjup på normala breddegrader..

Graf över beroende av jordningsslingans motståndskraft på jordtemperaturen

Helst bör markens motstånd och jordningsanordningen som helhet undersökas praktiskt, medan formlerna hjälper oss att göra de grundläggande beräkningarna. Ofta sker analysen direkt vid montering av kretsarna – elektroderna är nedsänkta och mätningar av jordningskonduktiviteten görs i realtid: om motståndet är för högt ökar antalet jordelektroder eller graden av deras begravning.

Observera att jordningen måste fungera när som helst på året, därför rekommenderas det att kontrollera det under de mest ogynnsamma förhållandena (torka, frost). Om detta inte är möjligt appliceras speciella koefficienter på resultaten med hänsyn till säsongsförändringar i markmotstånd i ett visst område..

Om flera elektroder används för att utrusta markelektrodsystemet kommer beräkningsproceduren att vara något annorlunda:

  1. Resistens beräknas för var och en av dem (formeln ovan kan tillämpas).
  2. Indikatorerna sammanfattas.
  3. Det är nödvändigt att ta hänsyn till ”användningsfaktorn”.
  4. Formeln ser ut så här:

Formeln för beräkning av motståndet för en jordelektrod från flera elektroder

Var: N – antal markelektroder, TILLoch – utnyttjandegrad, R1 motstånd för varje elektrod separat.

Som ni ser är konduktiviteten för de horisontella elementen som ansluter elektroderna till en enda krets inte beaktad..

Användningsfaktorn kan orsaka viss svårighet – det återspeglar fenomenet där intilliggande elektroder i kretsen påverkar varandra, eftersom zonerna för strömspridning i jorden börjar korsas när de är för nära. Ju närmare de enskilda jordelektroderna är varandra, desto större blir jordningens totala motstånd. En arbetsfär med en radie lika med dess längd bildas runt varje elektrod i marken, vilket innebär att det ideala avståndet mellan markelektroderna kommer att vara deras längd i marken (L) multiplicerat med 2.

Plats för jordningselektroder

Förhållandet mellan avståndet mellan elektroderna och deras längdAntal elektroderCoef. använda sig av
1fem0,7
1tio0,6
1150,53
1200,5
2fem0,81
2tio0,75
2150,7
2200,67
Stängd slinga placering
Förhållandet mellan avståndet mellan elektroderna och deras längdAntal elektroderCoef. använda sig av
1fem0,65
1tio0,55
1150,51
1200,45
2fem0,75
2tio0,69
2150,66
2200,63

För att beräkna hur många markelektroder som behöver begravas i marken använder du följande formel:

Formeln för beräkning av jordningsdjupet

Var: R – designmotstånd för jordningsanordningen, R1 – resistans hos en elektrod, TILLoch – utnyttjandegrad.

När det gäller arrangemanget av jordningselektroder, behöver de inte bilda en triangel, även om detta är den vanligaste konfigurationen av kretsen. Elektroderna kan placeras i en rad med en seriekoppling. Detta alternativ är bekvämt om en smal remsa tilldelas för att ordna jordning..

Jordning installation

I princip kan två typer av jordningsanordningar särskiljas, som skiljer sig från varandra när det gäller installationsteknik och materialegenskaper. Den första är en stift-modulär design (fabriksproducerad) med en eller flera elektroder, den andra är en hemmagjord version med flera markelektroder från valsad metall. Deras viktigaste skillnader är endast i organisationen av den begravda delen – ledande, ”övre”, deras del är identisk.

Fabriksjordningssatser är tekniskt avancerade och har ett antal fördelar:

  • levereras som en uppsättning, element är speciellt konstruerade för arrangemang av skydd och produceras på industriell utrustning;
  • kräver nästan inte utgrävning, inget svetsarbete behövs;
  • låter dig gå djupare till flera tiotals meter och få ett mycket lågt, stabilt motstånd för hela enheten.

Installation av markslingan

Den enda nackdelen med sådana system är deras höga kostnad..

Material och verktyg för jordningsanordningen

Konstgjorda jordledare bör vara gjorda av stålvalsad metall. Lämplig för dessa ändamål:

  • hörn;
  • runt eller rektangulärt rör;
  • stav.

För att skydda metallen mot korrosion används galvaniserade elektroder. Det är också tillåtet att använda elektriskt ledande betong som markelektrod.

I fabriksuppsättningarna är det här en och en halv meter massdragen kopparpläterade stift med gängor i ändarna. En skarp avsmalnande spets är installerad på det första elementet, de enskilda stiften är anslutna med hjälp av koppargängade kopplingar. Elektroderna är nedsänkta i marken med hjälp av handhållna slagverktyg (SDS-Max-kassett, slagkraft ca 20 J). En adapter och ett styrhuvud används för att överföra energi från bergborraren. Anslutningen mellan jordledaren och elektroden görs genom en rostfritt stålklämma. För att skydda lederna från korrosion och minska motståndet vid lederna används en speciell pasta.

Uppmärksamhet! Jordningsbrytare får inte målas, smörjas eller bevaras på något annat sätt som skulle minska ledningsförmågan..

Effekten av korrosion (ståldelen blir gradvis tunnare) bör beaktas när du väljer elektrodens tvärsnitt, den väljs med en viss marginal, vilket säkerställer tillräcklig hållbarhet hos kretsen. Minsta tillåtna tvärsnitt av markelektroder som finns i jord begränsas av lagstiftningsdokument:

  • galvaniserad stång – 6 mm;
  • järnmetallstav – 10 mm;
  • valsad rektangulär sektion – 48 mm2.

Uppmärksamhet! Tjockleken på hyllorna i rektangulärt stål eller rörets väggtjocklek måste vara minst 4 mm.

En remsa används oftast som en ledare som förbinder flera elektroder i marken, men du kan använda en tråd, hörn, rör. Med dessa material kan du föra jordning till själva den elektriska panelen (materialets tvärsnitt har färre begränsningar: en stav – 5 mm, rektangulärt stål – 24 mm2, vägg- och hylltjocklek – 2,5 mm).

Jordledaren inuti byggnaden måste ha ett tvärsnittsareal som är lika stort som fasledaren som används i husets ledningar..

Det finns också minimikrav:

  • oisolerat aluminium – 6 mm;
  • oisolerat koppar – 4 mm;
  • aluminium i isolering – 2,5 mm;
  • koppar i isolering – 1,5 mm.

För pendling av alla jordningsledare är det nödvändigt att använda jordningsstänger av elektroteknisk brons. I TT-jordningssystemet är dessa element på växelbordet fästa direkt på väggen i metallboxen.

Markbuss

Den självgjorda markelektroden fördjupas med en slägga, fabrikssatserna hamras in med jackhammare. I båda fallen rekommenderar vi att du förbereder en plattform eller en stege. För att arbeta med svartvalsade produkter är det nödvändigt att använda manuell bågsvetsning.

Vi samlar jordningsanordningen

Låt oss överväga handlingen. I de första punkterna kommer vi att ange de funktioner som är karakteristiska för installationen av båda typerna av jordelektroder.

Layout och utgrävning.Jordsbrytare rekommenderas att monteras i marken på ungefär en meters avstånd från fundamentet. I enlighet med projektet görs konturmarkeringen – som vi redan har sagt kan det vara en liksidig triangel, linje, cirkel, flera rader … Avståndet mellan elektroderna tas från 1,2 meter, vilket gör att det är mer än dubbelt så länge som jordelektrodsystemet är meningslöst. Som ett grundläggande alternativ, lämpligt för de flesta av våra förhållanden, kan du ta en triangel med en sida på 1,5-3 meter och en längd på elektroder på 2-3 meter.

Installation av jordning i ett privat hus

Därefter måste du gräva en dike med ett djup på cirka 70-80 cm, det minsta tillåtna djupet är 50 cm. Bredden på diket vid fördjupningspunkterna bör ge bekvämlighet för svetsledare, vanligtvis gräver de med sluttningar på cirka 0,5-0,7 meter bred.

För att driva en modulär jordning med enkelelektrod krävs endast en grop 50x50x50 cm i storlek.

Förbereda elektroden.För att underlätta nedsänkning av markelektroden i marken skärps den valsade metallen med hjälp av en kvarn, till exempel skärs hyllorna i en vinkel i en vinkel, röret skärs snett, stången skärps. Om använt metall används bör det vid behov rengöras helt från skyddsbeläggningar.

Ett spetsigt huvud är skruvat på fabriksmodulens jordstift, anslutningen är belagd med pasta.

Hörnen (oftast hörn 50x50x5 mm) hamras i marken med slag med en slägga.Det är mest bekvämt att börja arbeta från ställningen. Om metallen är mjuk är det bättre att slå arbetsstyckena genom träavstånd. Jordningsomkopplarens huvud bör höjas 150-200 mm ovanför dikens botten så att vi kan ansluta elektroderna till en krets.

Installation av jordning i ett privat hus

Fabriksstift begravs med hjälp av en rivningshammare med en SDS-Max skaftchuck och en slagkapacitet på 20-25 joule. Efter nedsänkning av varje stift (1,5 meter), en hylsa och nästa jordningselement skruvas på den, upprepas denna cykel tills elektroden når konstruktionsdjupet eller om ett fel uppstår (omöjlig att ytterligare fördjupa). I händelse av fel stängs ytterligare jordningsstift, systemet blir multielektrod.

Jordningsbrytare är anslutna med en horisontell ledare,det är i allmänhet mest bekvämt att arbeta med en 40×4 mm remsa. För järnmetall är det nödvändigt att använda svetsning här, eftersom de bultade lederna snabbt kommer att oxidera och anordningens motstånd ökar. Upptagning fungerar inte – du behöver en långsvetssöm av hög kvalitet.

Installation av jordning i ett privat hus

Från den resulterande konturen, ta remsan mot huset, böja den och fixera den på sockeln. I slutet av remsan svetsar vi en M8-bult genom vilken en skyddande jordledare som kommer från skölden kommer att anslutas.

Installation av jordning i ett privat hus

En klämklämma är installerad på den sista modulstiftet och ledaren är fixerad. Klämman är lindad med en speciell vattentätningstejp.

Graven är täckt med jord.Det rekommenderas att använda täta homogena finkorniga kompositioner för dessa ändamål..

Fabriksuppsättningar med en elektrod kan kompletteras med en plastrevisionsbrunn.

Installation av jordning i ett privat hus

Jordledaren leds in i växeln.Det kan fästas direkt på byggnadskonstruktioner, med undantag för områden med hög luftfuktighet – det är bättre att använda isolatorer där. Genom väggarna dras ledaren med hjälp av metall- eller plaströrshylsor, i själva verket gäller läggningsreglerna samma som för ”huvud” -ledningarna (detta kommer att vara en av följande artiklar).

I växeln är ledaren, efter att ha klämts fast med en bultanslutning, ansluten till jordbussen, som är installerad på boxkroppen (TT-system).

Jordningsanordningens motstånd kontrolleras med en multimeter, om det med hänsyn till säsongsfaktorer (bestäms av statens energitillsynstjänst för olika breddgrader finns färdiga bord) det överstiger 4 ohm, är det nödvändigt att öka antalet elektroder.

Vid omkoppling av kopplingsutrustningen fastnar också ledarna för ledningar i gul isolering (de kommer från nuvarande konsumenter) i bussanslutningarna.

När du ansluter socklar, enheter, lampor, växlas de gula jordningsledarna på lämpliga platser (vanligtvis är de märkta med ett specialskylt – tre horisontella ränder i olika storlekar), till exempel i uttag är det den centrala skruven.

Installera ett jordat uttag

Ett system där jordslingan inte är kopplad på något sätt med den neutrala arbetsledaren N kallas TT. Det rekommenderas för användning när TN-alternativen (det finns en koppling mellan neutral- och jordledaren) inte kan användas, till exempel med ett otillfredsställande förhållande till kraftledningar. Naturligtvis har det av detta vanliga skäl blivit mycket populärt. Men det bör noteras att TT-systemet med en oberoende döveljordad neutral för konsumenter måste försäkras med hjälp av en RCD. Vi kommer att prata om restströmsenheter i nästa artikel..

Betygsätt artikeln
Dela med vänner
Webbplats med användbara tips för varje tillfälle
Lägg till en kommentar

Genom att klicka på knappen "Skicka kommentar" godkänner jag behandlingen av personuppgifter och accepterar sekretesspolicy