Většinu elektrických spotřebičů nelze používat bez předchozího uzemnění. Tento vícestupňový postup vyžaduje pečlivou přípravu. V průběhu takové přípravy je nutné vypočítat uzemňovací zařízení, které pomůže odstranit chyby v procesu výběru a instalace uzemňovací konstrukce.
Obsah
- Potřeba uzemnění
- Typy uzemňovacích konstrukcí
- Výpočet odporu
Potřeba uzemnění
Navzdory jeho důležitosti se výpočet ochranného uzemnění a jeho instalace staly povinnými relativně nedávno. Před několika desítkami let, při poskytování elektřiny do dřevěných obytných budov, pouze nulový drát a fáze, zatímco ve výrobě, aby byla zajištěna bezpečnost, již bylo použito uzemnění a neutralizace zařízení. Tyto procesy jsou založeny na konceptu neutrality.
Tento termín v elektrotechnice je obvyklý pro označení místa konvergence tří fází spojených hvězdou. Spolu s uzemňovacím bodem tvoří tento bod pevně uzemněný neutrál transformátoru. K uzemnění elektrických spotřebičů musí být připojeny k neutrálu prostřednictvím speciálně svařované přípojnice. Pro uzemňovací zařízení nulový vodič musí být připojen k nulové sběrnici.
Dnes jsou v obytných a veřejných budovách uzemněny vodovodní, kanalizační, plynové potrubí a také rozvodné rozvaděče. Ochranné uzemnění je vytvořeno připojením k uzemnění kovové, nevodivé konstrukce, které mohou být pod napětím. Vyžaduje se pro sítě:
- Střídavý proud - při napětí 380 V.
- Stejnosměrný proud - při napětí 440V.
Ve venkovních instalacích a místnostech se zvýšeným nebezpečím se instalují zemnící konstrukce při napětích nad 42 V pro střídavý proud a nad 110 V pro stejnosměrný proud. Místnosti, kde hrozí nebezpečí výbuchu, jsou uzemněny při jakékoli napěťové hladině.
Typy uzemňovacích konstrukcí
Výpočet uzemnění by měl být proveden s ohledem na to, kde bude umístěn. V místě může být zemnící konstrukce:
- Přenosný. Uzemňovač je instalován mimo oblast, na které jsou zařízení, která potřebují vybít elektrický náboj.
- Obrys. Elektrody jsou umístěny podél obrysu oblasti se zařízením i uvnitř něj.
Uzemnění zařízení umístěných v uzavřených místnostech se provádí položením speciálních linek pro pokládku vodičů. Pokud je elektrické zařízení umístěno v otevřeném prostoru, není třeba vybavovat dálnice, kryty přístrojů lze přímo připojit k zemní smyčce pomocí kabelu.
Jako hlavní části v obvodech lze použít přírodní a umělé zemnící elektrody. První typ zahrnuje:
-
kovová tělesa budov spojená se zemí; - olověné pláště kabelů, studny, studny;
- podzemní kovové komunikace (s výjimkou potrubí pro vytápění hlavních a dálnicových rozvodů pro výbušné a hořlavé látky).
Pro odvedení vsázky z rozvaděčů a rozvoden přirozeným způsobem se obvykle používají podpěry svodných nadzemních elektrických vedení. V takových případech fungují jako spojovací prvky kabely ochrany před bleskem.
Pokud chybí možnost použití přirozených zemnících prvků nebo nedávají požadovaný výsledek, jsou nahrazeny úhlovými ocelovými tyčemi, ocelovými trubkami nebo ocelovými tyčemi.
Všechny umělé zemnící elektrody musí mít určité rozměry, které je třeba vzít v úvahu při výpočtu zemní smyčky. Jinak jejich použití nepřinese výsledky.
Výpočet odporu
Správným výpočtem ochranného uzemnění je přesné určení odporu šíření proudu (Rz), který závisí na mnoha faktorech (vlhkost a hustota půdy, množství solí, konstrukční vlastnosti uzemňovacího zařízení, průměr a hloubka ponoru připojeného dráty atd.).
Činnost zemní smyčky je charakterizována skokovým napětím a dotykovým napětím. Aby byl provoz elektrického zařízení pro člověka bezpečný, nesmí tyto parametry překročit stanovené hodnoty.
Jejich snížení je dosaženo snížením odolnosti proti šíření proudu. Výsledkem takového poklesu je snížení proudu procházejícího lidským tělem při nehodě.
V procesu výpočtu uzemnění je nutné vzít v úvahu tak důležitý ukazatel, jako je odpor půdy. Tabulka PUE vám umožňuje rozpoznat jej pro různé typy půdy:
- Písek s různou úrovní výskytu podzemní vody.
- Vodou nasycená písčitá hlína (lamelová a tekutá).
- Plastová a polotuhá hlína.
- Hlína.
-
Rašelina. - Zahradní pozemek.
- Černozemě.
- Kormidelník.
- Žula.
- Černé uhlí.
- Mela.
- Hliněná opuka.
- Porézní vápenec.
Všechny typy zemin uvedené v tabulce se liší různou úrovní vlhkosti, což také ovlivňuje konečnou hodnotu současného odporu proti posypu. Pro jeho přesné určení se měrný odpor vynásobí faktorem sezónnosti. Toto číslo závisí na nejnižší teplotě a způsobu umístění elektrod (vertikální nebo horizontální).
Kromě odporu půdy (ρ) je pro výpočet odporu proti šíření (Rz) nutné znát délku elektrody (l), průměr tyče (d) a hloubku umístění středového bodu. systému zemnících elektrod (h). Vztah mezi těmito hodnotami se odráží ve vzorci Rz = ρ / 2πl ∙ (ln (2l / d) + 0,5ln ((4h + l) / (4h-l)).
Pokud jsou základem uzemňovací instalace vertikální elektrody svařené shora (n), bude účelnější použít vzorec Rn = Rz / (n sousední). Je také snadné jej najít ve speciální tabulce.
Bez ohledu na zvolený vzorec by se při výpočtu ochranného uzemnění měl vzít v úvahu normalizovaný odpor zemnící elektrody (pro soukromý dům, zdroj proudu nebo rozvodny), rozměry hlavních konstrukčních dílů a spojovacích prvků, jakož i počet a způsob připojení elektrod (v řadě nebo ve formě uzavřeného obrys).
Výpočet zemní smyčky má smysl pouze v případě, že jsou jako zemnící elektrody použity umělé prvky. Neexistují žádné vzorce pro stanovení odporu přirozených zemních elektrod.
