חישוב מכשיר ההארקה: כיצד לחשב את לולאת ההארקה, ערך ההתנגדות

לא ניתן להשתמש ברוב מכשירי החשמל מבלי להיות מוארקים תחילה. הליך רב-שלבי זה דורש הכנה קפדנית. במהלך הכנה כזו, יש צורך לחשב את מכשיר ההארקה, אשר יעזור למנוע שגיאות בתהליך הבחירה וההתקנה של מבנה ההארקה.

הצורך בהארקה

למרות חשיבותו, חישוב הארקת ההגנה והתקנתה הפכו לחובה יחסית לאחרונה. לפני כמה עשורים, כאשר מספקים חשמל לבנייני מגורים מעץ, רק חוט אפס ו בשלב, בזמן הייצור, על מנת להבטיח בטיחות, כבר נעשה שימוש בהארקה ובניטרול צִיוּד. תהליכים אלו מבוססים על מושג הניטרליות.

מונח זה בהנדסת חשמל נהוג לציין את מקום ההתכנסות של שלושה שלבים המחוברים בכוכב. יחד עם נקודת ההארקה, נקודה זו יוצרת את הנייטרלי המוארק במוצק של השנאי. כדי להארק מכשירי חשמל, הם חייבים להיות מחוברים לנייטרלי דרך פס מרותך במיוחד. לציוד הארקה הנייטרלי נדרש להיות מחובר לאפיק האפס.

כיום, במבני מגורים וציבור, צינורות מים, ביוב, גז וכן מרכזיות חלוקה מקורקעות. הארקה מגן נוצרת על ידי חיבור למתכת הקרקע, מבנים לא מוליכים שעשויים להיות מופעלים. זה נדרש עבור רשתות:

• זרם חילופין - במתח של 380 וולט.
• זרם ישר - במתח של 440 וולט.

במתקנים חיצוניים ובחדרים של סכנה מוגברת, מבני הארקה מותקנים במתחים מעל 42 וולט לזרם חילופין ומעל 110 וולט לזרם ישר. חדרים שבהם קיים סכנת פיצוץ מקורקעים בכל רמת מתח.

סוגי מבני הארקה

חישוב ההארקה צריך להתבצע תוך התחשבות היכן היא תמוקם. במקום, מבנה ההארקה יכול להיות:

• נייד. מתג ההארקה מותקן מחוץ לאזור בו יש מכשירים שצריכים לפרוק את המטען החשמלי.
• קווי המתאר. האלקטרודות ממוקמות לאורך קו המתאר של האזור עם הציוד, כמו גם בתוכו.

הארקה של מכשירים הממוקמים בחדרים סגורים מתבצעת על ידי הנחת קווים מיוחדים להנחת חוטים. אם הציוד החשמלי ממוקם בשטח פתוח, אין צורך לצייד כבישים מהירים, ניתן לחבר את בתי המכשיר ישירות ללולאת ההארקה באמצעות כבל.

ניתן להשתמש באלקטרודות הארקה טבעיות ומלאכותיות כחלקים העיקריים במעגלים. הסוג הראשון כולל:

• גופי מתכת של מבנים המחוברים לקרקע;
• נדני עופרת של כבלים, בארות, בארות;
• תקשורת מתכת תת קרקעית (למעט צינורות לחימום רשתות וכבישים מהירים לחומרים נפיצים ודליקים).

כדי להסיט את המטען מתג ותחנות משנה בצורה טבעית, בדרך כלל משתמשים בתמיכות של הסטת קווי חשמל עיליים. במקרים כאלה, כבלי הגנה מפני ברקים משמשים כאלמנטים מחברים.

כאשר האפשרות להשתמש באלמנטי הארקה טבעיים נעדרת או שהם אינם נותנים את התוצאה הרצויה, הם מוחלפים במוטות פלדה זווית, צינורות פלדה או מוטות פלדה.

כל אלקטרודות הארקה מלאכותיות חייבות להיות בעלות ממדים מסוימים, אשר יש לקחת בחשבון בעת ​​חישוב לולאת הקרקע. אחרת, השימוש בהם לא יביא לתוצאות.

חישוב התנגדות

החישוב הנכון של הארקת מגן הוא לקבוע במדויק את התנגדות ההתפשטות הנוכחית (Rz), אשר תלויה בגורמים רבים (לחות וצפיפות הקרקע, כמות המלחים, תכונות העיצוב של התקן ההארקה, הקוטר ועומק הטבילה של המחוברים חוטים וכו').

פעולת לולאת האדמה מאופיינת במתח צעד ובמתח מגע. על מנת שהפעלת ציוד חשמלי תהיה בטוחה לבני אדם, אסור שהפרמטרים הללו יעלו על הערכים שנקבעו.

הפחתה שלהם מושגת על ידי הפחתת ההתנגדות להתפשטות הזרם. התוצאה של ירידה כזו היא ירידה בזרם העובר בגוף האדם בתאונה.

בתהליך חישוב הארקה, יש צורך לקחת בחשבון אינדיקטור כה חשוב כמו התנגדות הקרקע. טבלת PUE מאפשרת לך לזהות אותו עבור סוגי אדמה שונים:

1. חול עם רמות שונות של התרחשות מי תהום.
2. טיט חולי רווי מים (למלרי ונוזל).
3. חימר פלסטיק ומוצק למחצה.
4. טִין.
5. כָּבוּל.
6. אדמת גן.
7. צ'רנוזם.
8. קוקס.
9. גרָנִיט.
10. פחם קשה.
11. מלה.
12. חוואר חימר.
13. אבן גיר נקבובית.

כל סוגי הקרקע המוצגים בטבלה נבדלים ברמות לחות שונות, מה שמשפיע גם על הערך הסופי של התנגדות ההתפשטות הנוכחית. לקביעתו המדויקת, ההתנגדות מוכפלת במקדם העונתיות. נתון זה תלוי בטמפרטורה הנמוכה ביותר ובאופן מיקום האלקטרודות (אנכית או אופקית).

בנוסף להתנגדות הקרקע (ρ), כדי לחשב את התנגדות ההתפשטות (Rz), יש צורך לדעת את אורך האלקטרודה (l), את קוטר המוט (d) ואת עומק המיקום של האמצע. נקודה של מערכת האלקטרודות הארקה (h). הקשר בין ערכים אלו בא לידי ביטוי בנוסחה Rz = ρ / 2πl ∙ (ln (2l / d) + 0.5ln ((4h + l) / (4h-l)).

אם הבסיס של מתקן ההארקה הוא אלקטרודות אנכיות מרותכות מלמעלה (n), זה יהיה נוח יותר להשתמש הנוסחה Rn = Rz / (n שָׁכֵן). קל למצוא אותו גם בטבלה מיוחדת.

ללא קשר לנוסחה שנבחרה, בעת חישוב הארקת מגן, יש לקחת בחשבון את ההתנגדות המנורמלת של אלקטרודת הארקה (עבור בית פרטי, מקור זרם או תחנת משנה), הממדים של החלקים המבניים העיקריים והאלמנטים המחברים, כמו גם מספר ושיטת חיבור האלקטרודות (ברצף או בצורה של סגורה קווי המתאר).

זה הגיוני לחשב את לולאת האדמה רק אם אלמנטים מלאכותיים משמשים כאלקטרודות הארקה. אין נוסחאות לקביעת ההתנגדות של אלקטרודות קרקע טבעיות.