نحوه ایجاد زمین در ویلا: با دست خود با قطعات فلزی زمین کنید. حلقه زمین - طراحی آن و انتخاب هادی زمین پین زمین برای همه چیز با مشخصات فنی

یا خانه روستاییهمیشه با حجم زیاد همراه است کار برقی. در این گستره از وظایف، در کنار تامین برق خانه، نصب تجهیزات توزیع و حفاظتی، اجرای خطوط داخلی، سیستم ارتینگ به خوبی برنامه ریزی شده و اجرا شده از اهمیت کمتری برخوردار نیست. متأسفانه ، هنگام انجام "خودسازی" ، صاحبان بی تجربه اغلب این نکته را فراموش می کنند یا حتی عمداً آن را نادیده می گیرند و سعی می کنند به نوعی پس انداز کاذب در پول و هزینه های کار دست یابند.

در همین حال، سیستم زمین از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است - می تواند از بسیاری از مشکلات جلوگیری کند که می تواند منجر به عواقب بسیار غم انگیز یا حتی غم انگیز شود. مطابق با قوانین موجود، متخصصان شبکه برق اگر این سیستم در خانه نباشد یا شرایط لازم را نداشته باشد، خانه را به سیم برق وصل نمی کنند. و مالک، به هر شکلی، باید در مورد چگونگی ایجاد زمین در ویلا تصمیم بگیرد.

که در خانه های مدرندر توسعه شهری الزاماً یک حلقه زمین در مرحله طراحی ساختمان و ارتباطات داخلی آن فراهم می شود. صاحب یک خانه خصوصی باید خودش درباره این موضوع تصمیم بگیرد - متخصصان را دعوت کند یا سعی کند همه چیز را خودش انجام دهد. نیازی به ترس نیست - همه اینها یک کار کاملاً قابل انجام است.

چرا یک حلقه زمین مورد نیاز است؟

برای درک اهمیت زمین، کافی است مفاهیم اساسیاز یک دوره فیزیک مدرسه

اکثریت قریب به اتفاق خانه های خصوصی از یک شبکه جریان متناوب 220 ولت تک فاز تغذیه می شوند. مدار الکتریکی لازم برای عملکرد همه دستگاه ها یا تاسیسات با حضور دو هادی - در واقع یک فاز و یک سیم خنثی - تامین می شود.

طراحی تمام لوازم الکتریکی، ابزار، لوازم خانگی و سایر لوازم خانگی شامل عناصر عایق و وسایل حفاظتی است که باید از ورود ولتاژ به محفظه ها یا محفظه های رسانا جلوگیری کند. با این حال، امکان چنین پدیده ای را هرگز نمی توان رد کرد - ممکن است عایق تخلیه شود، از غیرقابل اطمینان سوخته شود، تماس های جرقه در اتصالات سیم وجود داشته باشد، عناصر مدار ممکن است خراب شوند و غیره. در این حالت، ولتاژ فاز ممکن است به بدنه دستگاه برسد. لمس کردن که برای انسان بسیار خطرناک می شود.

شرایط به ویژه در صورتی خطرناک است که اشیاء فلزی در نزدیکی چنین دستگاه معیوب وجود داشته باشد که اصطلاحاً دارای زمین طبیعی باشد - بالابرهای گرمایشی، لوله های آب یا لوله های گاز، عناصر آرماتور باز سازه های ساختمانی و و غیره.. در کوچکترین لمس به آنها زنجیرممکن است بسته شود و یک جریان مرگبار از بدن انسان به سمت پتانسیل پایین تر عبور کند. اگر فردی با پای برهنه یا در کفش خیس روی زمین یا زمین مرطوب ایستاده باشد، شرایط مشابه کمتر خطرناک نیست - همچنین تمام پیش نیازها برای کوتاه کردن مدار جریان متناوب از بدنه دستگاه وجود دارد.

یکی از ویژگی های بیان شده جریان الکتریکی این است که قطعا رسانایی با حداقل مقاومت انتخاب می کند. این بدان معنی است که لازم است از قبل یک خط با حداقل مقاومت و پتانسیل صفر ایجاد شود، که در صورت خرابی در محفظه، ولتاژ با خیال راحت تخلیه شود.

مقاومت بدن انسان بسته به این مقدار متغیر است ویژگیهای فردیو حتی از حالت موقت یک فرد. در عمل مهندسی برق، این مقدار معمولاً 1000 اهم (1 کیلو اهم) در نظر گرفته می شود. بنابراین، مقاومت حلقه زمین باید چند برابر کمتر باشد. وجود دارد یک سیستم پیچیدهمحاسبات، اما معمولاً با مقادیر 30 اهم برای شبکه برق خانگی یک خانه خصوصی و 10 اهم اگر زمین به عنوان حفاظت از صاعقه نیز استفاده شود، عمل می کند.

ممکن است اعتراض شود که با نصب ویژه می توان تمام مشکلات را به طور کامل حل کرد وسایل حفاظتی(RCD). اما برای عملکرد صحیح، اتصال به زمین نیز ضروری است. اگر حتی کوچکترین نشت جریان رخ دهد، مدار تقریباً بلافاصله بسته می شود و دستگاه کار می کند و بخش خطرناک شبکه برق خانگی را خاموش می کند.

برخی از مالکان تعصب دارند که برای اتصال به زمین کافی است از لوله های تامین آب یا گرمایش استفاده کنید. این بسیار خطرناک و کاملاً خطرناک است غیر قابل اعتماد. اولا، تضمین حذف موثر ولتاژ غیرممکن است - لوله ها ممکن است به شدت اکسید شوند و ممکن است تماس کافی با زمین نداشته باشند، و علاوه بر این، آنها اغلب دارای مناطق پلاستیکی هستند. برق گرفتگی را نمی توان در صورت دست زدن به آنها در صورت خرابی منبع تغذیه مسکن رد کرد و همسایگان نیز ممکن است در معرض چنین خطری قرار گیرند.

اکثر وسایل برقی مدرن بلافاصله به کابل برق با دوشاخه سه پین ​​مجهز می شوند. هنگام نصب سیم کشی در خانه نیز باید پریزهای مناسب نصب شود. (بعضی از وسایل برقی مدل قدیمی تر، یک ترمینال تماسی روی بدنه برای اتصال به زمین دارند.)

یک رنگ کاملاً مشخص از سیم ها وجود دارد: سیم آبیقطعاً "صفر" است، فاز می تواند رنگ های متفاوتی داشته باشد، از سفید تا سیاه، و پایه زمین همیشه زرد-سبز است.

و بنابراین، با دانستن این موضوع، برخی از مالکان "عاقل"، که می خواهند در به روز رسانی سیم کشی و سازماندهی زمین کامل صرفه جویی کنند، به سادگی در سوکت ها بین تماس خنثی و زمین، جهنده ایجاد می کنند. با این حال، این مشکل را حل نمی کند، بلکه آن را تشدید می کند. تحت شرایط خاص، به عنوان مثال، در صورت فرسودگی یا تماس ضعیف صفر کار در بخشی از مدار، یا در صورت تغییر فاز تصادفی، یک پتانسیل فاز بر روی بدنه دستگاه ظاهر می شود و این می تواند در غیرمنتظره ترین مکان خانه اتفاق می افتد. در چنین شرایطی خطر برق گرفتگی چندین برابر افزایش می یابد.

زمین زدن است حفاظت قابل اعتماداز مشکلات زیاد

نتیجه تمام آنچه گفته شد این است که اتصال زمین یک عنصر ساختاری اجباری شبکه برق خانگی است. فوراً عملکردهای زیر را انجام می دهد:

• به طور موثر نشت ولتاژ را از قطعات رسانا حذف می کند، که لمس آن می تواند باعث شوک الکتریکی شود.
• یکسان سازی پتانسیل ها در تمام اشیاء در خانه، به عنوان مثال، وسایل زمینی و لوله های گرمایش، تامین آب، تامین گاز.
• اطمینان از عملکرد صحیح کلیه سیستم های نصب شده و وسایل ایمنی - فیوزها، .
• ارت نیز در جلوگیری از تجمع روی محفظه ها مهم است. لوازم خانگیبار استاتیک
• برای الکترونیک مدرن، به ویژه فناوری رایانه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به عنوان مثال، عملکرد سوئیچینگ منابع تغذیه برای رایانه ها اغلب با القای ولتاژ به محفظه واحدهای سیستم همراه است. هر گونه تخلیه می تواند منجر به خرابی قطعات الکترونیکی، خرابی و از دست رفتن اطلاعات شود.

اکنون که اهمیت سیستم زمینی توضیح داده شد، می‌توانیم به این سؤال برویم که چگونه آن را خودتان در یک خانه خصوصی بسازید.

قیمت اتوماسیون محافظ

اتوماسیون محافظ

انواع سیستم های زمین در منازل شخصی چیست؟

بنابراین، یک سیستم اتصال زمینی که به خوبی اجرا شده باشد، باید تماس قابل اعتمادی با پتانسیل زمین صفر و با حداقل مقاومت ممکن مدار ایجاد شده فراهم کند. با این حال، grunt -گرمازدراختلاف - انواع مختلف آن از نظر مقاومت با یکدیگر تفاوت جدی دارند:

نوع خاک	مقاومت خاک (اهم × متر)
شن و ماسه (در سطح آب های زیرزمینیزیر 5 متر)	1000
ماسه (در سطح آب زیرزمینی بالای 5 متر)	500
خاک حاصلخیز (چرنوزم)	200
لوم شنی مرطوب	150
لوم نیمه جامد یا جنگل مانند	100
لایه گچ یا خاک رس نیمه سخت	60
شیل های گرافیتی، مارن رسی	50
لوم پلاستیکی	30
خاک رس پلاستیکی یا ذغال سنگ نارس	20
سفره های زیرزمینی	از 5 تا 50

بدیهی است که لایه هایی که کمترین مقاومت را دارند معمولاً در عمق قابل توجهی قرار دارند. اما حتی زمانی که الکترود عمیق می شود، نتایج به دست آمده ممکن است کافی نباشد. این مشکل را می توان به چندین روش حل کرد - از افزایش عمق نصب الکترودهای پین گرفته تا افزایش تعداد آنها، فاصله بین آنها یا کل سطح تماس با زمین. در عمل، اغلب از چندین طرح اساسی استفاده می شود:

• طرح "الف" - نصب یک حلقه بسته فلزی فرورفته در اطراف محیط خانه. به عنوان یک گزینه - پین های کم عمق رانده شده در یک حلقه توسط یک اتوبوس متصل می شوند.

در ساخت و ساز ویلا، به دلیل حجم زیاد کار حفاری یا به دلیل ویژگی های مکان ساختمان ها در سایت، به ندرت استفاده می شود.

• طرح "ب" شاید محبوب ترین در بین صاحبان مسکن حومه شهر باشد. سه یا چند الکترود پین با فرورفتگی متوسط ​​که توسط یک شینه به هم متصل شده اند - ساخت این طرح حتی در فضای محدود آسان است.
• نمودار "c" زمین را با یک الکترود نصب شده در عمق بیشتر نشان می دهد. گاهی اوقات چنین سیستمی حتی در زیرزمین ساختمان نصب می شود. این طرح راحت است، اما همیشه امکان پذیر نیست - اجرای آن در خاک های سنگی تقریبا غیرممکن است. علاوه بر این، برای چنین سیستم زمینی، باید از الکترودهای مخصوص استفاده کنید - در زیر در مورد آن صحبت خواهیم کرد.
• طرح "d" کاملاً راحت است ، اما فقط در صورتی که در مرحله طراحی خانه فکر شده باشد و در هنگام ریختن فونداسیون اجرا شود. اجرای آن بر روی یک ساختمان تمام شده بسیار بی سود خواهد بود.

بنابراین، ساده ترین راه برای اجرای طرح های "b" یا، در صورت امکان، "c" با حداقل هزینه است.

زمین با استفاده از قطعات فلزی خانگی

برای ساخت یک سیستم زمین از این نوع، شما نیاز دارید پروفیل های فلزی، دستگاه جوش ، ابزار کار گودبرداری ، پتک. در برخی موارد، با خاک های متراکم پیچیده، ممکن است به یک مته دستی نیاز باشد.

از نظر شماتیک، این سیستم به شکل زیر است:

محلالکترودهای دفن شده به گونه ای انتخاب می شوند که تا حد ممکن راحت باشد که باس زمین را به پانل توزیع بیاورید. فاصله مطلوب از خانه 3-6 متر است. حدود مجاز- نه بیشتر از یک متر و نه بیشتر از ده.

ابعاد نشان داده شده در نمودار به هیچ وجه نوعی جزم نیست. بنابراین، ضلع مثلث می تواند تا سه متر طول داشته باشد، و عمق حرکت پین می تواند کمی کوچکتر باشد - 2.0 ÷ 2.5 متر. تعداد الکترودها نیز می تواند تغییر کند - اگر خاک متراکم است و نمی توان پین ها را به عمق بیشتری هدایت کرد، می توانید تعداد آنها را افزایش دهید.

یک ایده خوب این است که از قبل با شرکت برق محلی خود تماس بگیرید تا توصیه هایی در مورد نحوه نصب حلقه زمین داشته باشید. این متخصصان احتمالاً طرح های سنجیده ای دارند که در این منطقه آزمایش شده است. علاوه بر این، آنها می توانند به محاسبه ابعاد بر اساس بار برنامه ریزی شده شبکه برق خانگی کمک کنند - این نیز مهم است.

چه چیزی می تواند به عنوان الکترود عمل کند؟ برای این اهداف، آنها اغلب استفاده می شوند زاویه فولادیبا قفسه 50 × 50 میلی متر و ضخامت حداقل 4 ÷ 5 میلی متر. می توان از لوله ها، ترجیحاً گالوانیزه با ضخامت دیواره حداقل 3.5 میلی متر استفاده کرد. می توانید یک نوار فولادی با سطح مقطع حدود 48 میلی متر مربع (12 × 4) بگیرید، اما راندن آن به صورت عمودی در زمین دشوارتر است. اگر تصمیم به استفاده از میله فولادی دارید، سپس آنبهتر است از گالوانیزه با قطر حداقل 10 میلی متر استفاده کنید.

برای اتصال پین ها به یک مدار، از یک نوار 40 × 4 میلی متر یا میله سیم 12 تا 14 میلی متری استفاده کنید. همین متریال برای قرار دادن یک اتوبوس زمینی تا نقطه ورود آن به خانه مناسب است.

• بنابراین، در ابتدا علامت گذاری در محل انتخاب شده انجام می شود.

• سپس توصیه می شود یک گودال کوچک از شکل مورد نظر را به عمق 1 متر حفر کنید. حداقل عمق - 0.5 متر. در همان زمان، یک ترانشه به همان عمق حفر می شود - یک اتوبوس زمینی در امتداد آن از کانتور تا پایه خانه حرکت می کند.

• این کار را می توان با حفر یک گودال جامد، بلکه فقط ترانشه ها در امتداد محیط کانتور ایجاد شده تا حدودی ساده کرد. نکته اصلی این است که عرض آنها اجازه رانندگی رایگان الکترودها و کار جوشکاری را می دهد.

• الکترودهایی با طول مورد نیاز آماده می شوند. لبه ای که با آن به داخل زمین رانده می شوند باید با آسیاب تیز شود و آن را با زاویه برش دهید. فلز باید تمیز و بدون رنگ باشد.

• در مکان های تعیین شده، الکترودها با استفاده از پتک یا چکش برقی به داخل زمین رانده می شوند. آنها طوری دفن می شوند که در گودال (ترانشه) حدود 200 میلی متر از سطح سطح بیرون بزنند.

• پس از مسدود شدن تمام الکترودها، آنها را با یک شینه مشترک (رسانای زمین افقی) ساخته شده از یک نوار فلزی 40 × 4 میلی متر متصل می کنند. فقط جوشکاری در اینجا قابل اجرا است، اگرچه می توانید توصیه هایی برای استفاده از اتصال پیچ و مهره پیدا کنید. خیر، برای اطمینان از اتصال زمین قابل اعتماد و بادوام، این مهار باید جوش داده شود - یک تماس رزوه ای که در زیر زمین قرار می گیرد به سرعت اکسید می شود و مقاومت مدار به شدت افزایش می یابد.

• حالا می توانید یک اتوبوس از همان نوار تا فونداسیون خانه بگذارید. لاستیک به یکی از الکترودهای گرفتگی جوش داده می شود و در یک ترانشه قرار می گیرد، سپس روی پایه ساختمان می رود.
• شینه به پایه متصل است. در شکل نشان داده نشده است، اما توصیه می شود خم شدن جزئی در مقابل نقطه اتصال ایجاد کنید. باصطلاح"قوز جبران"برای جبران انبساط خطی فلز در طول تغییرات دما. یک پیچ با نخ M10 در انتهای نوار جوش داده شده است. یک ترمینال مسی با سیم اتصال به آن متصل می شود که به تابلوی توزیع می رود.

• برای عبور سیم از دیوار یا از پایه، سوراخی ایجاد می شود و یک آستین پلاستیکی داخل آن قرار می گیرد. سیم مورد استفاده مسی است، با سطح مقطع 16 یا 25 میلی متر مربع (بهتر است این پارامتر را از قبل با متخصصان بررسی کنید). همچنین برای اتصالات بهتر است از مهره و واشر مسی استفاده شود.

• گاهی اوقات آنها این کار را متفاوت انجام می دهند - یک پین فولادی بلند به لاستیک جوش داده می شود، به طوری که درست از دیوار خانه و همچنین از طریق آستین عبور می کند. در این حالت، قسمت پایانه در داخل خانه خواهد بود و کمتر در معرض اکسیداسیون تحت تأثیر قرار می گیرد. رطوبت زیادهوا

صفحه توزیع برنز برای سیم های زمین

• سیم ارت به تابلوی توزیع برق متصل است. برای "توزیع" بیشتر، بهتر است از یک صفحه مخصوص ساخته شده از برنز برق استفاده کنید - تمام سیم های زمین که به نقاط مصرف می روند به آن وصل می شوند.

برای پر کردن سریع مدار نصب شده با خاک نباید عجله کنید.

- توصیه می شود، اولاً، آن را در یک عکس با اشاره به اشیاء ثابت زمینی اطراف ثبت کنید - ممکن است برای ایجاد تغییرات در این مورد نیاز باشد. مستندات پروژهو همچنین برای انجام فعالیت های کنترلی و راستی آزمایی در آینده.

— ثانیاً، لازم است مقاومت مدار حاصل را بررسی کنید. برای این منظور، بهتر است از متخصصان سازمان تامین انرژی دعوت شود، به خصوص که تماس آنها به هر نحوی برای اخذ مجوز ضروری خواهد بود.

اگر نتایج آزمایش نشان دهد که مقاومت بالا است، اضافه کردن یک یا حتی بیشتر ضروری خواهد بود الکترودهای عمودی. گاهی اوقات، قبل از بررسی، با آب دادن سخاوتمندانه مناطق اطراف گوشه های چکش شده به زمین با محلول اشباع نمک معمولی به ترفندهایی متوسل می شوند. این مطمئناً عملکرد را بهبود می بخشد، اما فراموش نکنید که نمک خوردگی فلز را فعال می کند.

به هر حال، اگر امکان چکش در گوشه ها وجود نداشته باشد، آنها به حفر چاه تا عمق مورد نیاز متوسل می شوند. پس از نصب الکترودها، آنها را تا حد امکان با خاک رس پر می کنند که با نمک نیز مخلوط می شود.

پس از بررسی عملکرد حلقه زمین، لازم است جوش ها را با یک ترکیب ضد خوردگی درمان کنید. همین کار را می توان با اتوبوسی که به ساختمان می رود نیز انجام داد. سپس پس از خشک شدن ماستیک، گودال و ترانشه ها را با خاک پر می کنند. باید همگن، پر از خاک و بدون آخال سنگ خرد شده باشد. سپس ناحیه پرکننده با دقت فشرده می شود.

ویدئو: نصب یک حلقه زمین با استفاده از یک گوشه فلزی

استفاده از کیت های آماده کارخانه

کیت های آماده کارخانه ای برای سازماندهی زمین در ویلا بسیار راحت هستند. آن‌ها مجموعه‌ای از پین‌ها با کوپلینگ هستند که به شما امکان می‌دهند عمق غوطه‌ور شدن در زمین را در حین رانندگی افزایش دهید.

این سیستم زمین امکان نصب الکترود یک پین را فراهم می کند، اما در عمق بیشتر، از 6 و حتی تا 15 متر.

کیت معمولاً شامل:

• پین های فولادی به طول 1500 میلی متر با سطح گالوانیزه یا روکش مس یا ساخته شده از فولاد ضد زنگ. قطر قطعات ممکن است در مجموعه های مختلف متفاوت باشد - از 14 تا 18 میلی متر.

• برای اتصال آنها به کوپلینگ های رزوه ای مجهز شده اند و برای سهولت نفوذ در زمین، یک نوک فولادی در کیت تعبیه شده است.

در برخی کیت ها، کوپلینگ ها رزوه ای نیستند، اما پرس مناسب. در این حالت یک سر میله زمین توسط آهنگری مخروطی شده و دارای سطح آجدار است. هنگام ضربه، اتصال قوی ایجاد می شود و تماس الکتریکی قابل اعتماد بین میله ها حاصل می شود.

• برای انتقال ضربه، ضمیمه (روپلاک) مخصوصی از فولاد با مقاومت بالا در نظر گرفته شده است که در اثر ضربه چکش تغییر شکل نمی دهد.

رولپلاک - نازلی که نیروی ضربه را از چکش منتقل می کند

• برخی از کیت ها شامل یک آداپتور ویژه هستند که به شما امکان می دهد از یک مته چکشی قدرتمند به عنوان ابزار رانندگی استفاده کنید.

برای نصب چنین سیستم زمینی، حفر یک گودال کوچک تا عمق یک متر و به همان قطر نیز توصیه می شود، اگرچه برخی حتی قرار دادن در فضای باز را ترجیح می دهند.

پین ها به صورت متوالی و تدریجی به عمق مورد نیاز هدایت می شوند.

سپس سمت چپ روی سطحبخش (حدود 200 میلی متر) یک گیره تماسی برنجی قرار داده شده است.

یا یک شینه رسانا ساخته شده از یک نوار فلزی در آن قرار می گیرد یا یک کابل اتصال به زمین با سطح مقطع 25 متر مربع وارد می شود. میلی متر برای اتصال به نوار فولادی، واشر مخصوصی در نظر گرفته شده است که امکان تماس الکتروشیمیایی بین زمین میله و فولاد (روی) را نمی دهد. متعاقباً، اتوبوس یا کابل دقیقاً به همان روشی که در بالا توضیح داده شد وارد خانه شده و به تابلو توزیع متصل می شود.

ویدئو: راندن دستی الکترودهای پین

قیمت قطعات برای حفاظت در برابر صاعقه و زمین

قطعات برای حفاظت در برابر صاعقه و زمین

چه نوع پوشش میله ای را انتخاب کنم - گالوانیزه یا روکش مس؟

• از نظر اقتصادی، گالوانیزه با لایه نازک (از 5 تا 30 میکرون) سود بیشتری دارد. این پین ها نمی ترسند آسیب مکانیکیدر حین نصب، حتی خراش های عمیق باقی مانده بر درجه محافظت از اتو تأثیر نمی گذارد. با این حال، روی یک فلز نسبتاً واکنش پذیر است و در حالی که از آهن محافظت می کند، خود را اکسید می کند. با گذشت زمان، هنگامی که کل لایه روی واکنش نشان داد، آهن بدون محافظت باقی می ماند و به سرعت توسط خوردگی "خورده" می شود. عمر مفید چنین عناصری معمولاً از 15 سال تجاوز نمی کند. و ضخیم تر کردن پوشش روی هزینه زیادی دارد.

• برعکس مس بدون واکنش از آهنی که می پوشاند محافظت می کند که از نظر شیمیایی فعال تر است. چنین الکترودهایی می توانند برای مدت بسیار طولانی بدون کاهش کارایی کار کنند؛ به عنوان مثال، سازنده ایمنی آنها را در خاک لومی تا 100 سال تضمین می کند. اما در حین نصب، باید مراقب بود - در مکان هایی که لایه آبکاری مس آسیب دیده است، احتمالاً ناحیه خوردگی ظاهر می شود. برای کاهش احتمال این، لایه آبکاری مس کاملاً ضخیم تا 200 میکرون ساخته می‌شود، بنابراین چنین پین‌هایی بسیار گران‌تر از گالوانیزه‌های معمولی هستند.

مزایای کلی چنین مجموعه ای از سیستم های زمین با یک الکترود عمیق چیست:

• نصب به خصوص دشوار نیست. بدون نیاز به حفاری گسترده، بدون نیاز به دستگاه جوش - همه چیز انجام شده است ابزار معمولی، که در هر خانه ای وجود دارد.
• این سیستم بسیار جمع و جور است؛ می توان آن را روی یک "پچ" کوچک یا حتی در زیرزمین خانه قرار داد.
• اگر از الکترودهای روکش مس استفاده شود، عمر مفید چنین زمینی چند ده سال خواهد بود.
• به لطف تماس خوب با زمین، حداقل مقاومت الکتریکی حاصل می شود. علاوه بر این، کارایی سیستم عملا تحت تأثیر شرایط فصلی قرار نمی گیرد. سطح انجماد خاک بیش از 10٪ طول الکترود را تشکیل نمی دهد و دمای زمستان به هیچ وجه نمی تواند تأثیر منفی بر رسانایی داشته باشد.

البته معایبی هم دارد:

• این نوع زمین را نمی توان در خاک های سنگی اجرا کرد - به احتمال زیاد، هدایت الکترودها به عمق مورد نیاز امکان پذیر نخواهد بود.
• شاید برخی از قیمت کیت به تعویق بیفتند. با این حال، این یک سوال است بابا پورنو، زیرا فلز نورد با کیفیت بالا برای مدار زمینی معمولی نیز ارزان نیست. اگر مدت زمان کارکرد، سادگی و سرعت نصب و عدم نیاز به ابزارهای تخصصی را نیز اضافه کنیم، این امکان وجود دارد که این رویکرد برای حل مشکل زمین از نظر اقتصادی امیدوارکننده‌تر به نظر برسد.

ویدئو: چگونه خانه خود را با استفاده از یک سیستم پین مدولار زمین کنید

در این مقاله من در مورد یک سیستم اتصال زمین جدیدتر و پیشرفته تر - سیستم پین مدولار بحث خواهم کرد. با شرایط و روش های نصب چنین مرکز زمینی و مزایای چنین سیستمی آشنا خواهید شد. من همچنین می خواهم به شما بگویم که چگونه و با چه کمکی، بدون نیاز به آزمایشگاه اندازه گیری خاص، مقاومت حلقه زمین را کنترل کنید. من به شما خواهم گفت که اگر ناگهان با گذشت زمان مقاومت حلقه زمین به سمت بالا تغییر کرد، چه کاری انجام دهید.

سیستم اتصال به زمین پین مدولار

این سیستم توسط میله ها و کوپلینگ های فولادی عمودی تشکیل شده است. شکل 1 و 2 را ببینید. میله ها هر کدام به طول 1.5 متر با لایه ای از مس پوشیده شده اند. کوپلینگ های ساخته شده از برنج برای اتصال میله ها به یکدیگر طراحی شده اند.

برنج. 1 میله زمین 58-11 "UNC

• طول میله: 1500 میلی متر.
• قطر میله: 14.2 میلی متر.
• نخ: 5/8 اینچ -11UNC در دو طرف، روکش مس.
• طول نخ: 30 میلی متر.
• وزن 1.85 کیلوگرم

برنج. 2 کوپلینگ اتصال MS-58-11

• برنج L-63 (تولید از برنز مجاز است).
• طول 70 میلی متر
• قطر 22 میلی متر.
• موضوع داخلی: 5/8"-11UNC.
• طول نخ 60 میلی متر.
• وزن 0.114 کیلوگرم.

این دستگاه شامل یک گیره برنجی است که برای اتصال اجزای عمودی و افقی حلقه زمین لازم است. من جزء عمودی را میله فولادی می نامم، جزء افقی را نوار فولادی یا سیم مسی از تابلو توزیع تا دفتر زمین می نامم. شکل 3 را ببینید. این تجهیزات شامل دو نوع نوک فولادی است که روی میله ای که به صورت عمودی به داخل زمین هدایت می شود، پیچ می شوند. هر نوک برای نوع متفاوتی از خاک استفاده می شود: خاک سخت یا خاک معمولی. شکل 4 را ببینید.

برنج. 3. گیره های جهانی MS-58-11

برنج. 4. نکته 58-11"UNC

• طول نوک - 42 میلی متر.
• قطر نوک فولادی 20 میلی متر است.
• موضوع: زن 5/8”-11UNC.
• طول نخ: 20 میلی متر.
• وزن 0.045 کیلوگرم

تجهیزات اصلی سیستم با سکوی فرود عرضه می شود (شکل 1). 5 و پیوست مخصوص شکل. 6. برای اعمال و انتقال نیروهای چکش ارتعاشی مورد نیاز هستند.

برنج. 5. سکوی فرود 5/8"-11UNC

• طول 53 میلی متر.
• قطر 23.6 میلی متر.
• نخ خارجی 5/8"-11UNC.
• طول نخ 35 میلی متر.
• وزن 0.110 کیلوگرم

برنج. 6. نازل ضربه NU

• طول 265 میلی متر.
• قطر قسمت اصلی 18 میلی متر است.
• قطر قطعه کار 11.7 میلی متر است.
• طول قطعه کار 14.5 میلی متر است.

تجهیزات اصلی با خمیر مایع رسانای الکتریکی ضد خوردگی برای محافظت در برابر خوردگی عرضه شده است. 7 و نوار محافظبرنج. 8 برای اتصال گیره ای اجزای عمودی و افقی سیستم.

برنج. 7. روان کننده رسانای ضد خوردگی

روان کننده گرافیت رسانای الکتریکی برای بدست آوردن ثابت عمل می کند مدار الکتریکیالکترود عمودی زمین این یک ترکیب رسانای الکتریکی روان کننده تمام فصل است. روان کننده برای اتصالات رزوه ای تمام سازه های نصب اعمال می شود. چسبندگی خوبی به سطح دارد و هنگامی که اتصال با جریان 1.2 کیلو آمپر تا دمای +40 درجه سانتیگراد گرم می شود پارامترهای آن در طول زمان تغییر نمی کند. در برابر خوردگی محافظت می کند و مقاومت الکتریکی ثابت را در شرایط عملیاتی حفظ می کند. هنگام استفاده از روان کننده، می توان مقاومت مفصل را 9-11٪ کاهش داد. هنگام گرم شدن، روان کننده جریان نمی یابد و به دلیل پر شدن خوب مفاصل ناهموار، مقاومت پشته ها 55-60٪ کاهش می یابد.

برنج. 8. نوار ضد خوردگی

این نوار برای محافظت از لوله های زیرزمینی و بالای زمینی، میله ها، شیرها، اتصالات و اتصالات فلزی در برابر خوردگی استفاده می شود. انعطاف پذیری خوبی دارد حتی در صورت قرار گرفتن در معرض دما. در برابر اسیدها، قلیاها، نمک ها و میکروارگانیسم ها مقاوم است، اجازه عبور آب، بخار آب و گازها را نمی دهد.

برای سهولت در نصب این سیستم باید چکش ویبره داشته باشید (شکل 1). 9، و برای کنترل مقاومت در برابر پخش هادی های اصلی زمین - دستگاه اندازه گیری مقاومت شکل. 10. توصیه می کنم از چکش ارتعاشی نوع BOSCH GSH 11 E Professional f استفاده کنید. بوش یا MH 1202 E Makita f. ماکیتا. به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری مقاومت زمین، به شما توصیه می کنم دستگاهی از نوع F4103-M1 بگیرید.

برنج. 9. چکش ویبره

برنج. 10 متر مقاومت زمین F4103-M1

کار نصب

نصب دستگاه اندازه گیری مقاومت

در کنار محلی که قرار است حلقه زمین را نصب کنیم دستگاهی برای اندازه گیری مقاومت نصب می کنیم. محل برای این ما یک سوراخ 200 × 200 × 200 میلی متر تعریف می کنیم که در فاصله 1.5 متری از خروجی جزء افقی حلقه زمین از دیوار خانه حفر شده است. این می تواند یک نوار فولادی یا سیم مسی باشد. الکترودهای اندازه گیری لازم برای اندازه گیری را در فاصله 25 و 10 متری در طرفین مقابل دستگاه قرار می دهیم و آنها را به داخل زمین می بریم. سپس الکترودها را به دستگاه F4103-M1 وصل می کنیم.

برای مشاهده نمودار نصب الکترودهای اندازه گیری به شکل 11 مراجعه کنید:

شکل 11. نمودار اتصال الکترودهای اندازه گیری

نصب اولین پین مدولار عمودی

بیایید شروع به نصب خود زمین کنیم. نوک را روی یک سر میله پیچ می کنیم. تمامی رزوه های روی تجهیزات فولادی همانطور که شرکت به ما تضمین می دهد پس از پوشاندن میله و نوک با مس اعمال می شود. قبل از ایجاد اتصال، نوک را با خمیر رسانای ضد خوردگی درمان کنید. یک کوپلینگ را روی انتهای دوم میله پیچ می کنیم و سپس آن را با خمیر رسانای ضد خوردگی پر می کنیم. سر فرود را در بالا پیچ می کنیم تا نیروی چکش ارتعاشی اعمال شود. میله نصب شده را تا جایی که امکان دارد با تلاش دستی به سوراخ آماده شده به زمین می چسبانیم، به سمت پایین سر می کنیم. در مرحله بعد از یک چکش ارتعاشی استفاده می کنیم. از شبکه 220 ولت برای ما کار می کند. دستگاه ضربه چکش ویبره را به سکوی میله وصل می کنیم، چکش را روشن می کنیم و این تراز را نگه می داریم، به معنای واقعی کلمه در 20 ثانیه، میله را تمام طول در زمین فرو می کنیم و 20 سانتی متر بالاتر از کف سوراخ باقی می گذاریم. برای اتصال آن با میله دیگری.

اندازه گیری مقاومت پخش متوسط

پد فرود را از پین جدا می کنیم و مقاومت پخش را اندازه می گیریم. دستگاه F4103-M1 را به میله نصب شده وصل می کنیم. مقاومت در عمق 1.5 متری مثلاً 485 اهم بود.

برای دستیابی به یک مقاومت پخش معین، سیستم پین مدولار پیشنهاد می‌کند که پایه‌های عمودی را با ایجاد بخش‌های زمین بر روی یکدیگر عمیق‌تر کنید. ما همه چیز را طبق توصیه های دستورالعمل ها انجام می دهیم.

نصب پین های مدولار عمودی بعدی

کوپلینگ را با خمیر عمل می کنیم و میله مسی دوم را داخل آن پیچ می کنیم و کوپلینگ دوم را روی میله پیچ می کنیم و با خمیر ضد خوردگی عمل می کنیم و سر مونتاژ را دوباره محکم می کنیم. چکش ویبره را به دستگاه می زنیم و روند قبلی را تکرار می کنیم. ما مقاومت در برابر گسترش را کنترل می کنیم.

ما روند ساخت میله ها را تا زمانی که مقاومت پخش به مقدار کمتر از 4 اهم برسد انجام خواهیم داد. هنگام انجام این فرآیند، فراموش نخواهیم کرد که اتصالات هر بخش زمین را با یک خمیر محافظ ضد خوردگی درمان کنیم. در نهایت پس از نصب میله هفتم، مقاومت پخشی مثلاً 3.35 اهم در عمق 10.5 متری به دست آوردیم.

نصب الکترود زمین افقی در سیستم پین مدولار

حال اقدام به نصب اتصال هادی ارت عمودی و هادی ارت افقی می کنیم. برای اتصال نوار یا کابل فولادی به میله از گیره برنجی استفاده می شود. یکی از اجزای گیره برای اتصال یک پین تنظیم شده است، نیمه دیگر یک صندلی برای نوار یا کابل فولادی است. یک گیره برنجی با اتصالات پیچ و مهره ای به انتهای میله بیرون زده از زمین وصل می کنیم. ما جزء افقی زمین را به همان گیره وصل می کنیم: یک نوار فولادی یا کابل مسیو همچنین با اتصالات پیچی محکم کنید. کابل (نوار) ​​و پین توسط یک صفحه جداکننده مخصوص از هم جدا می شوند که برای جلوگیری از وقوع خوردگی دو فلزی هنگام تماس فلزات غیر مشابه ضروری است. پس از اتصال نوار یا کابل، اتصالات پیچ شده را با یک نوار مخصوص از نوع PREMTAPE درمان می کنیم. حفاظت اضافی در برابر خوردگی تماس اجزای عمودی و افقی زمین را فراهم می کند. شکل را ببینید. 12

برنج. 12. سیستم پایه پین ​​مدولار عمیق

حلقه زمین، ساخته شده با استفاده از یک سیستم پین مدولار، می تواند به عنوان یک حلقه زمین تک نقطه ای یا چند نقطه ای پیکربندی شود، که مقاومت زمین مورد نیاز را به دست می آورد.

مزایای یک سیستم زمین پین مدولار

پس از رسم نمودار در شکل 13، که وابستگی مقاومت پخش را به عمق میله زمین نشان می دهد، اجازه دهید کار انجام شده را خلاصه کنیم. سیستم نصب شدهاتصال زمین در کمتر از یک ساعت به ما اجازه داد تا به مقاومت پخش کمتر از 4 اهم برسیم.

شکل 13 دینامیک تغییرات مقاومت زمین بسته به عمق میله

بیایید در نظر بگیریم که سیستم نصب شده به چه شرایطی نیاز دارد؟ برای ایجاد حلقه زمین با استفاده از روش پین مدولار، ابتدا لازم بود از چکش ارتعاشی برای صرفه جویی در تلاش نصاب استفاده شود. دوم، یک دستگاه اندازه گیری و، سوم، یک مونتاژ کننده دستیار دوم برای حمایت از میله در حالی که چکش ارتعاشی در حال کار است.

ما مزایای یک سیستم حلقه پایه پین ​​مدولار را در مقایسه با حلقه زمینی کلاسیک که به طور کلی پذیرفته شده و پرکاربرد است، مشخص می کنیم.

• سیستم پین مدولار مساحتی کمتر از یک متر مربع را اشغال کرده است، یعنی محدوده نصب محدود مانعی برای آن نیست.
• هیچ کار حفاری طاقت فرسایی وجود ندارد، همه چیز با یک چکش ارتعاشی انجام می شود.
• نیازی به جوش نیست، تمام اتصالات در سیستم پین مدولار با استفاده از کوپلینگ انجام می شود.
• عمر طولانی، بیش از 30 سال، به لطف پوشش های ضد خوردگی و روان کننده ها، یعنی مقاومت بالا در برابر خوردگی خاک و الکترولیتی.
• استفاده از سیستم پین مدولار عمیق باعث می شود که به ویژگی های خاک وابسته نباشیم.
• طراحی ساده است و نصب برای همه در دسترس است؛ حتی یک نفر می تواند آن را انجام دهد.

البته این سوال در مورد هزینه چنین سیستمی پیش خواهد آمد. هزینه تجهیزات برای نصب حلقه زمین با استفاده از سیستم پین مدولار تقریباً 500 دلار آمریکا خواهد بود. هزینه نصب سیستم 120 تومان خواهد بود. یک سیستم زمین کلاسیک بر اساس مواد 100 دلار هزینه دارد و کار نصب 120 دلار تخمین زده می شود. اما می‌خواهم بگویم که اگرچه سیستم کلاسیک ارزان‌تر است، اما هر هفت مزیت ذکر شده در بالا هزینه نصب یک سیستم پایه پین ​​مدولار را توجیه می‌کند.

پس از اتمام نصب حلقه زمین، لازم است اسناد را تهیه کنید: پروتکل اندازه گیری؛ عمل کنید کار پنهان; گذرنامه زمینی با نمودار همه اینها باید توسط مالک نگهداری شود.

شکل 14 گذرنامه زمین

نتیجه

من تجربه خود را در انتخاب روش زمینی با شما به اشتراک گذاشتم. اکنون می دانید که چگونه به سرعت و در سطح فنی بالا از خود و عزیزان خود در برابر شکست محافظت کنید شوک الکتریکی، و خانه شما از آتش.

توجه! قیمت های موجود در مقاله قدیمی است.

زیر " زمین" فهمیده می شود اتصال الکتریکیتجهیزات، دستگاه ها به دستگاه اتصال به زمین، که به نوبه خود به زمین (ارت) متصل می شود. هدف از اتصال زمین برابر کردن پتانسیل تجهیزات، مدارها و پتانسیل زمین است. زمین مورد نیاز استبرای استفاده در تمام تاسیسات برق برای اطمینان از ایمنی کارگران و تجهیزات از جریان اتصال کوتاه. هنگامی که یک خرابی رخ می دهد، جریان اتصال کوتاه از طریق مدار دستگاه اتصال به زمین به زمین می گذرد. زمان عبور فعلی با عمل حفاظت رله و اتوماسیون محدود می شود. این امر ایمنی تجهیزات و همچنین ایمنی کارگران را از نظر برق گرفتگی تضمین می کند.

برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی از پتانسیل های الکترواستاتیک و محدود کردن ولتاژ محفظه تجهیزات برای اهداف ایمنی پرسنل خدماتی، مقاومت یک مدار زمین ایده آل باید به صفر تمایل داشته باشد. با این حال، در عمل دستیابی به این امر غیرممکن است. با در نظر گرفتن این موضوع، استانداردهای ایمنی مدرن بسیار پایین تنظیم شده است. مقادیر معتبرمقاومت مدارهای اتصال به زمین

مقاومت دستگاه زمین

مقاومت کل دستگاه اتصال زمین شامل موارد زیر است:

• مقاومت فلز الکترود و مقاومت در نقطه تماس بین هادی اتصال زمین و الکترود زمین.
• مقاومت در ناحیه تماس بین الکترود و زمین.
• مقاومت زمین در رابطه با جریان های جاری

در شکل شکل 1 نموداری از قرارگیری یک الکترود زمین (پین) در زمین را نشان می دهد.

به عنوان یک قاعده، پین زمین از فلزی ساخته شده است که جریان الکتریکی (فولاد یا مس) را هدایت می کند و با ترمینال مناسب مشخص می شود. بنابراین برای محاسبات عملی می توان از مقدار مقاومت پین زمین و نقطه تماس با هادی غافل شد. بر اساس نتایج بررسی ها مشخص شد که در صورت رعایت تکنولوژی نصب دستگاه ارت (تماس نزدیک الکترود با زمین و عدم وجود ناخالصی های خارجی به صورت رنگ، روغن و غیره بر روی سطح). از الکترود)، به دلیل مقدار کم آن، می توان مقاومت در نقطه تماس الکترود زمین با زمین را نادیده گرفت.

مقاومت سطح خاک تنها جزء امپدانس دستگاه اتصال زمین است که در هنگام طراحی و نصب دستگاه های اتصال به زمین محاسبه می شود. در عمل اعتقاد بر این است که الکترود زمین در میان لایه های یکسان خاک قرار دارد که به شکل سطوح متحدالمرکز مرتب شده اند. نزدیکترین لایه کمترین شعاع و در نتیجه حداقل سطح و بیشترین مقاومت را دارد.

با دور شدن از الکترود زمین، هر لایه بعدی سطح خود را افزایش داده و مقاومت آن را کاهش می دهد. در فاصله ای از الکترود، مقاومت لایه های خاک به قدری کوچک می شود که مقدار آن برای محاسبات در نظر گرفته نمی شود. ناحیه ای از خاک که در آن سوی مقاومت ناچیز است، ناحیه مقاومت موثر نامیده می شود. اندازه این ناحیه مستقیماً به عمق غوطه ور شدن الکترود زمین در خاک بستگی دارد.

مقدار نظری مقاومت خاک با استفاده از فرمول کلی محاسبه می شود:

که ρ مقدار مقاومت خاک، اهم * سانتی متر است.
L - ضخامت لایه خاک، سانتی متر.
الف – مساحت سطح خاک متحدالمرکز، سانتی متر مربع.

این فرمول به وضوح توضیح می دهد که چرا مقاومت هر لایه خاک با فاصله از الکترود زمین کاهش می یابد. هنگام محاسبه مقاومت خاک، مقاومت آن به عنوان یک مقدار ثابت در نظر گرفته می شود، اما در عمل مقدار مقاومت در محدوده های مشخصی تغییر می کند و به شرایط خاص بستگی دارد. فرمول‌های یافتن مقاومت زمین با تعداد زیادی الکترود اتصال به زمین پیچیده هستند و به فرد اجازه می‌دهند فقط یک مقدار تقریبی را پیدا کنند.

اغلب، مقاومت زمین یک پین با استفاده از فرمول کلاسیک تعیین می شود:

جایی که ρ مقدار متوسط ​​مقاومت خاک، اهم * سانتی متر است.
R – مقاومت اتصال به زمین الکترود، اهم.
L - عمق الکترود زمین، سانتی متر.
r - شعاع الکترود زمین، سانتی متر.

تأثیر ابعاد الکترود اتصال به زمین و عمق زمین آن بر مقدار مقاومت اتصال به زمین

ابعاد عرضی الکترود اتصال زمین تأثیر کمی بر مقاومت زمین دارد. با افزایش قطر پین اتصال، کاهش جزئی در مقاومت اتصال به زمین مشاهده می شود. به عنوان مثال، اگر قطر الکترود دو برابر شود (شکل 2)، مقاومت زمین کمتر از ده درصد کاهش می یابد.

برنج. 2. وابستگی مقاومت پین زمین به قطر مقطع آن، اندازه گیری شده در اینچ

با افزایش عمق قرارگیری الکترود زمین، مقاومت اتصال به زمین کاهش می یابد. از نظر تئوری ثابت شده است که دوبرابر کردن عمق می تواند تا 40 درصد کشش را کاهش دهد. مطابق با NEC (1987، 250-83-3)، پین باید در عمق حداقل 2.4 متر غوطه ور شود تا از تماس قابل اعتماد با زمین اطمینان حاصل شود (شکل 3). در بسیاری از موارد، یک پین زمینی سه متری به طور کامل استانداردهای فعلی NEC را برآورده می کند.

استانداردهای NEC (1987، 250-83-2) حداقل قطر 5/8 اینچ (1.58 سانتی متر) را برای الکترود اتصال به زمین فولادی و 1/2 اینچ (1.27 سانتی متر) برای فولاد یا الکترود مسی با روکش مسی نیاز دارند.

در عمل از ابعاد عرضی پین زمین به طول کل 3 متر استفاده می شود:

• پرایمر معمولی - 1/2 اینچ (1.27 سانتی متر).
• خاک مرطوب - 5/8 اینچ (1.58 سانتی متر).
• زمین سخت - 3/4 اینچ (1.90 سانتی متر).
• برای طول پین بیش از 3 متر - 3/4 "" (1.91 سانتی متر).

برنج. 3. وابستگی مقاومت دستگاه اتصال به زمین به عمق زمین (عمودی - مقدار مقاومت الکترود (اهم)، به صورت افقی - عمق زمین در فوت)

تأثیر مقاومت خاک بر مقدار مقاومت زمین الکترود

فرمول بالا نشان می دهد که مقدار مقاومت زمین به عمق و سطح الکترود زمین و همچنین به مقدار مقاومت خاک بستگی دارد. مقدار دوم عامل اصلی تعیین کننده مقاومت زمین و عمق اتصال زمین الکترود مورد نیاز برای اطمینان از حداقل مقاومت است. مقاومت خاک به زمان سال و نقطه روی کره زمین بستگی دارد. وجود الکترولیت ها در خاک به صورت محلول های آبی نمک ها و مواد معدنی رسانای الکتریکی مقاومت خاک را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. در خاک خشک که حاوی نمک های محلول نیست، مقاومت بسیار بالا خواهد بود (شکل 4).

برنج. 4. وابستگی مقاومت خاک (حداقل، حداکثر و متوسط) به نوع خاک

عوامل موثر بر مقاومت خاک

با رطوبت بسیار کم (نزدیک به صفر)، لوم شنی و زمین معمولیدارای مقاومتی بیش از 109 اهم * سانتی متر است که به این گونه خاک ها اجازه می دهد تا به عنوان عایق طبقه بندی شوند. افزایش رطوبت خاک به 20 ... 30 درصد به کاهش شدید مقاومت کمک می کند (شکل 5).

برنج. 5. وابستگی مقاومت خاک به رطوبت

مقاومت خاک نه تنها به میزان رطوبت، بلکه به دمای آن نیز بستگی دارد. در شکل شکل 6 تغییر در مقاومت شنی لوم با رطوبت 12.5 درصد در محدوده دمایی 20+ تا 15- درجه سانتی گراد را نشان می دهد. مقاومت خاک هنگامی که دما به -15 درجه سانتیگراد کاهش می یابد تا 330000 اهم * سانتی متر افزایش می یابد.

برنج. 6. وابستگی مقاومت خاک به دمای آن

در شکل شکل 7 تغییرات مقاومت خاک را بسته به زمان سال نشان می دهد. در اعماق قابل توجهی از سطح زمین، دما و رطوبت خاک کاملاً پایدار است و کمتر به زمان سال وابسته است. بنابراین سیستم زمینی که در آن پین در عمق بیشتری قرار دارد در هر زمانی از سال موثرتر خواهد بود. نتایج عالی زمانی حاصل می شود که الکترود زمین به سطح آب زیرزمینی برسد.

برنج. 7. تغییر در مقاومت زمین در طول سال.

به عنوان دستگاه اتصال به زمین استفاده می شود لوله آب(¾"")، واقع در زمین سنگی. منحنی 1 (منحنی 1) تغییر مقاومت خاک را در عمق 0.9 متر نشان می دهد، منحنی 2 (منحنی 2) - در عمق 3 متری.

در برخی موارد، ارزش بسیار بالایی از مقاومت خاک وجود دارد که مستلزم ایجاد سیستم های پیچیده و گران قیمت است زمین حفاظتی. در این صورت باید یک پین زمینی کوچک نصب کنید و برای کاهش مقاومت زمین، به صورت دوره ای نمک های محلول را به خاک اطراف اضافه کنید. در شکل شکل 8 کاهش قابل توجه مقاومت خاک (لوم شنی) را با افزایش غلظت نمک های موجود نشان می دهد.

برنج. 8. رابطه بین مقاومت خاک و محتوای نمک (لوم شنی با رطوبت 15% و دمای +17 درجه سانتی گراد)

در شکل شکل 9 رابطه بین مقاومت خاکی که با محلول نمک اشباع شده است و دمای آن را نشان می دهد. هنگام استفاده از دستگاه زمین در چنین خاک هایی، پین زمین باید از اثرات خوردگی شیمیایی محافظت شود.

برنج. 9. تأثیر دمای خاک آغشته به نمک بر مقاومت آن (لوم شنی - محتوای نمک 5٪، آب 20٪).

وابستگی مقدار مقاومت دستگاه اتصال به عمق زمین الکترود

برای تعیین عمق مورد نیاز الکترود زمین، یک نوموگرام زمین مفید خواهد بود (شکل 10).
به عنوان مثال، برای به دست آوردن مقدار زمین 20 اهم در خاک با مقاومت 10000 اهم * سانتی متر، لازم است از یک پین فلزی با قطر 5/8 "" مدفون 6 متر استفاده شود.

استفاده عملی از نوموگرام:

• مقاومت مورد نیاز پین زمین شده را روی مقیاس R تنظیم کنید.
• نقطه مقاومت واقعی خاک را در مقیاس P مشخص کنید.
• از طریق نقاط داده شده در مقیاس های R و P یک خط مستقیم به مقیاس K بکشید.
• یک نقطه در محل تقاطع را با مقیاس K مشخص کنید.
• اندازه میله زمین مورد نیاز را با استفاده از مقیاس DIA انتخاب کنید.
• یک خط مستقیم از طریق نقاط در مقیاس K و در مقیاس DIA بکشید تا زمانی که مقیاس D را قطع کند.
• تقاطع این خط مستقیم با مقیاس D عمق مورد نظر پین را به دست می دهد.

برنج. 10. نوموگرام برای محاسبه دستگاه زمین

اندازه گیری مقاومت خاک با استفاده از دستگاه TERCA2

یک قطعه زمین بزرگ وجود دارد.
وظیفه یافتن مکانی با حداقل مقاومت و تخمین عمق لایه خاک با کمترین مقاومت است. در میان انواع مختلفخاکی که در این منطقه یافت می شود، حداقل مقاومت در خاک لوم مرطوب خواهد بود.
پس از بررسی دقیق سایت، منطقه جستجو به 20 متر مربع محدود می شود. بر اساس الزامات سیستم زمین، لازم است مقاومت خاک در عمق 3 متر (300 سانتی متر) تعیین شود. فاصله بین خارجی ترین پین های زمین برابر با عمقی است که مقاومت متوسط ​​برای آن اندازه گیری می شود (در این مورد 300 سانتی متر).

برای استفاده از فرمول ساده شده Wenner

الکترود زمین باید در عمق حدود 1/20 فاصله بین الکترودها (15 سانتی متر) باشد.

الکترودها بر اساس نمودار خاصی که در شکل نشان داده شده است نصب می شوند. یازده
نمونه ای از اتصال یک تستر زمین (Mod. 4500) در شکل نشان داده شده است. 12.

برنج. 11. نصب الکترودهای زمین در طول شبکه

1. جامپری را که پایانه های X و X V (C1 و P1) دستگاه اندازه گیری را به هم متصل می کند، بردارید.
2. تستر را به هر یک از 4 پین وصل کنید (شکل 11).

مثال.
تستر مقاومت R = 10 اهم را نشان داد.
فاصله بین الکترودهای A = 300 سانتی متر.
مقاومت با فرمول ρ = 2 π *R*A تعیین می شود

جایگزینی داده های اولیه ای که به دست می آوریم:

ρ = 2 π * 10 * 300 = 18850 اهم سانتی متر.

برنج. 12. نمودار اتصال تستر

اندازه گیری ولتاژ لمسی

مهم ترین دلیل برای اندازه گیری ولتاژ لمسی، به دست آوردن یک ارزیابی قابل اعتماد از ایمنی پرسنل پست و حفاظت از تجهیزات در برابر قرار گرفتن در معرض جریان های ولتاژ بالا است. در برخی موارد، درجه ایمنی الکتریکی بر اساس معیارهای دیگر ارزیابی می شود.

دستگاه های زمین به شکل پین یا آرایه ای از الکترودهای جداگانه نیاز به بازرسی دوره ای و تأیید اندازه گیری مقاومت دارند که در موارد زیر انجام می شود:

• دستگاه اتصال زمین از نظر اندازه جمع و جور است و می توان آن را به طور موقت غیرفعال کرد.
• هنگامی که خطر خوردگی الکتروشیمیایی الکترود زمینی ناشی از مقاومت کم خاک و فرآیندهای گالوانیکی ثابت وجود دارد.
• اگر احتمال خرابی در زمین نزدیک به دستگاه اتصال به زمین در حال آزمایش کم باشد.

مانند راه جایگزینبرای تعیین ایمنی تجهیزات تکنولوژیکی پست، از اندازه گیری ولتاژ لمسی استفاده می شود. این روشدر موارد زیر توصیه می شود:

• اگر برای اندازه گیری مقاومت اتصال زمین غیرممکن است، دستگاه اتصال زمین را جدا کنید.
• در صورت تهدید خطاهای زمین در نزدیکی سیستم اتصال به زمین در حال آزمایش یا در مجاورت تجهیزات متصل به سیستم اتصال به زمین در حال آزمایش.
• هنگامی که مدار تجهیزات در تماس با زمین از نظر مساحت با اندازه دستگاه اتصال به زمین قابل آزمایش باشد.

لازم به ذکر است که اندازه گیری مقاومت اتصال به زمین با استفاده از روش افت پتانسیل یا اندازه گیری ولتاژ لمسی به ما اجازه نمی دهد تا در مورد توانایی هادی اتصال به زمین در تحمل جریان های قابل توجه در هنگام نشت جریان از فاز به هادی اتصال به زمین، نتیجه مطمئنی بگیریم. برای این منظور، روش متفاوتی مورد نیاز است که در آن از جریان آزمایشی با بزرگی قابل توجهی استفاده می شود. اندازه گیری ولتاژ لمسی با استفاده از تستر زمین چهار نقطه ای انجام می شود.

در فرآیند اندازه گیری ولتاژ لمسی، دستگاه ولتاژ کمی در زمین ایجاد می کند که در صورت بروز خطا در شبکه الکتریکی نزدیک نقطه مورد آزمایش، ولتاژ را شبیه سازی می کند. تستر مقدار ولتاژ را بر حسب ولت در هر 1 آمپر جریان در مدار زمین نشان می دهد. برای تعیین بالاترین ولتاژ لمسی که در یک حالت شدید ممکن است رخ دهد، مقدار حاصل را در حداکثر جریان ممکن ضرب کنید.

به عنوان مثال، هنگام آزمایش یک سیستم زمین با بالاترین جریان خطای 3000 A، تستر مقدار 0.200 را برگرداند.

بنابراین، ولتاژ لمسی خواهد بود

U = 3000 A * 0.200 = 600 V.

اندازه گیری ولتاژ لمسی از بسیاری جهات شبیه به روش افت پتانسیل است: در هر مورد لازم است الکترودهای زمین کمکی در زمین نصب شوند. با این حال، فاصله بین الکترودها متفاوت خواهد بود (شکل 22).

برنج. 13. نمودار هادی زمین ( مورد کلیبرای شبکه برق مقاصد صنعتی)

بیایید یک مورد معمولی را در نظر بگیریم. نزدیک پست کابل زیرزمینیآسیب عایق دریافت کرد. جریان ها از طریق این مکان به زمین می ریزند که به سیستم زمینی پست می روند و در آنجا اختلاف پتانسیل بالایی ایجاد می کنند. ولتاژ نشتی بالا می تواند تهدید قابل توجهی برای سلامت و زندگی پرسنل پست مستقر در یک منطقه خطرناک باشد.

برای اندازه گیری مقدار تقریبی ولتاژ لمسی که در این حالت رخ می دهد، باید تعدادی از مراحل را انجام دهید:

• کابل را بین نرده فلزیپست برق و نقاط P1 و C1 یک تستر زمین چهار نقطه ای.
• یک الکترود اتصال به زمین را در مکانی که احتمال خرابی کابل وجود دارد، در زمین نصب کنید.
• الکترود را به ورودی C2 تستر وصل کنید.
• در خط مستقیم بین الکترود اول و نقطه اتصال به نرده، یک الکترود اضافی در زمین نصب کنید. فاصله توصیه شده از محل نصب این الکترود تا محل اتصال به نرده یک متر می باشد.
• این الکترود را به نقطه P2 تستر وصل کنید.
• تستر را روشن کنید، محدوده 10 میلی آمپر را انتخاب کنید، خوانش های دستگاه را ضبط کنید.
• برای به دست آوردن مقدار ولتاژ لمسی، قرائت تستر را در حداکثر مقدار جریان ضرب کنید.

برای به دست آوردن نقشه انتشار پتانسیل ولتاژ، لازم است یک الکترود (البته متصل به ترمینال P2 تستر) در مکان های مختلف نزدیک حصار، واقع در کنار خط معیوب نصب شود.

اندازه گیری مقاومت زمین با دستگاه "SA 6415" با استفاده از گیره های جریان

اندازه گیری مقاومت زمین با استفاده از گیره های فعلی بسیار جدید است روش موثر، که امکان اندازه گیری را در هنگام روشن بودن سیستم زمین فراهم می کند. این روش همچنین قابلیت اندازه گیری منحصر به فردی را فراهم می کند مقاومت کلدستگاه های اتصال به زمین، از جمله تعیین مقاومت اتصال در سیستم فعلیزمین

اصل عملکرد دستگاه S.A. 6415

برنج. 14. نمودار هادی زمین (مورد کلی برای شبکه برق صنعتی)

برنج. 15. اصل عملکرد هادی زمین

یک دستگاه زمین کلاسیک برای یک شبکه الکتریکی صنعتی را می توان در قالب یک نمودار مدار (شکل 23) یا به شکل یک نمودار ساده شده از عملکرد هادی زمین (شکل 24) ارائه کرد.

اگر ولتاژ E به یکی از بخش های مدار با مقاومت RX با استفاده از ترانسفورماتور اعمال شود، جریان الکتریکی I از این مدار عبور می کند.

این مقادیر از طریق رابطه با یکدیگر مرتبط هستند:

با اندازه گیری جریان I در یک ولتاژ ثابت E می توانیم مقاومت RX را تعیین کنیم.

در نمودارهای نشان داده شده (شکل 23 و 24)، یک ترانسفورماتور ویژه برای تولید جریان استفاده می شود که از طریق تقویت کننده قدرت (فرکانس 1.6 کیلوهرتز، دامنه ثابت) به منبع ولتاژ متصل می شود. جریان حاصل توسط یک آشکارساز سنکرون در مدار حاصل ثبت می شود، با استفاده از تقویت کننده انتخابی تقویت می شود و پس از تبدیل از طریق دستگاه آنالوگ به دیجیتال، بر روی نمایشگر دستگاه نمایش داده می شود.

نمونه های معمولی از اندازه گیری مقاومت زمین در شرایط واقعی

1. اندازه گیری مقاومت اتصال به زمین ترانسفورماتور نصب شده بر روی یک تیر خط برق

روش اندازه گیری:

• پوشش محافظ را از هادی اتصال زمین جدا کنید.
• فضای لازم را برای دسترسی آزادانه گیره جریان به هادی یا پین زمین فراهم کنید.
• گیره ها باید در طول مسیر جریان از سیم خنثی یا زمین به پین ​​اتصال (سیستم پین) متصل شوند.
• اندازه گیری فعلی "A" را روی دستگاه انتخاب کنید.
• هادی زمین را با یک گیره جریان بگیرید.
• مقادیر جریان را در هادی تعیین کنید (حداکثر جریان مجاز 30 A است).
• اگر از این مقدار فراتر رفت، اندازه گیری مقاومت را متوقف کنید.
• دستگاه را از این نقطه جدا کرده و در نقاط دیگر اندازه گیری کنید.
• اگر مقدار فعلی از 30 A تجاوز نمی کند، باید حالت "؟" را انتخاب کنید.
• صفحه نمایش دستگاه نتیجه اندازه گیری را بر حسب اهم نشان می دهد.

مقدار حاصل شامل مقاومت کل سیستم اتصال به زمین است که شامل: مقاومت تماس سیم خنثی با پین زمین و همچنین مقاومت محلی کلیه اتصالات بین پین و نول می باشد.

برنج. 16. اندازه گیری مقاومت زمین در یک تیر خط برق

برنج. 17. اندازه گیری ارت ترانسفورماتور نصب شده بر روی تکیه گاه خط برق (زمین به صورت گروهی پین)

برنج. 18. اندازه گیری ارت ترانسفورماتور نصب شده بر روی تکیه گاه خط برق (از لوله فلزی برای اتصال به زمین استفاده می شود)

با توجه به نمودار نشان داده شده در شکل. 25، انتهای تیرک و یک پین واقع در زمین برای اتصال به زمین استفاده می شود. برای اندازه‌گیری صحیح مقاومت کل زمین، گیره‌های جریان باید در نقطه‌ای که بالاتر از محل اتصال هادی‌های زمین قرار گرفته از پین زمین و انتهای قطب قرار دارد وصل شوند.

دلیل افزایش مقدار مقاومت زمین ممکن است:

• زمین ضعیف پین.
• هادی زمین قطع شده
• مقادیر مقاومت بالا در ناحیه تماس هادی یا در نقطه اتصال سیم زمین.
• باید گیره های جریان و اتصالات انتهای پین را به دقت بررسی کنید تا مطمئن شوید که هیچ ترک قابل توجهی در اتصالات وجود ندارد.

2. اندازه گیری مقاومت زمین در جعبه توزیعیا روی کنتور برق

روش اندازه گیری زمین در جعبه توزیع و بر روی یک کنتور الکتریکی مشابه روشی است که هنگام اندازه گیری زمین ترانسفورماتور مورد بحث قرار می گیرد. مدار زمین می تواند از یک گروه پین ​​تشکیل شده باشد (شکل 26) یا یک لوله فلزی آب در تماس با زمین می تواند به عنوان هادی اتصال به زمین استفاده شود (شکل 27). هنگام اندازه گیری مقاومت زمین، می توان از هر دو نوع زمین به طور همزمان استفاده کرد. برای این کار لازم است نقطه بهینه روی خنثی انتخاب شود تا مقدار صحیح مقاومت کل سیستم زمین به دست آید.

3. اندازه گیری مقاومت زمین در ترانسفورماتور نصب شده در محل

هنگام انجام اندازه گیری زمین در یک پست ترانسفورماتور، باید به یاد داشته باشید:

• در این تاسیسات برق همیشه وجود دارد ولتاژ بالا، برای زندگی انسان خطرناک است
• محفظه ترانسفورماتور نباید باز شود.
• تمام کارها فقط توسط متخصصان واجد شرایط انجام می شود.
• هنگام انجام اندازه گیری ها، الزامات ایمنی و اقدامات حفاظت از کار باید رعایت شود.

برنج. 19. اندازه گیری مقدار زمین در یک ترانسفورماتور واقع در یک سایت خاص

روش اندازه گیری:

• در مورد تعداد پایه های اتصال به زمین تصمیم بگیرید.
• هنگامی که پین ​​های زمین در داخل حصار قرار دارند، اندازه گیری ها باید مطابق نمودار نشان داده شده در شکل انجام شود. 28.
• هنگام قرار دادن پین های زمین در خارج از محوطه حصار، از نمودار نشان داده شده در شکل استفاده کنید. 29.
• اگر یک پایه اتصال زمین در داخل حصار وجود دارد، باید در نقطه ای که پس از تماس این هادی با پین اتصال قرار دارد، به هادی اتصال به زمین متصل شوید.
• با استفاده از حالت گیره های فعلی. 3730 و 3710 که مستقیماً به پایه زمین متصل می شوند در اکثر موارد نتایج اندازه گیری بهتری ارائه می دهند.
• در بسیاری از موارد، چندین هادی به ترمینال روی پین متصل می شوند، به سمت خنثی یا به حصار می روند.
• گیره های جریان باید در نقطه ای وصل شوند که از طریق آن تنها راهبرای جریان وارد شده به هادی خنثی

اگر مقادیر مقاومت پایین به دست آمد، نقطه اندازه گیری باید تا حد امکان به پین ​​زمین نزدیک شود. در شکل شکل 29 یک پین زمین را در خارج از ناحیه مانع نشان می دهد. برای اطمینان از اندازه گیری های صحیح، لازم است نقطه اتصال گیره های جریان را مطابق با نمودار نشان داده شده در شکل انتخاب کنید. 29. در صورت وجود چندین پایه اتصال زمین در داخل نرده، باید اتصال آنها را تعیین کنید تا نقطه بهینه برای اندازه گیری ها انتخاب شود.

برنج. 20. انتخاب صحیح نقطه اندازه گیری زمین

4. پایه های انتقال

هنگام انجام اندازه‌گیری‌های زمین در قفسه‌های انتقال، باید به خاطر داشت که پیکربندی‌های مختلفی از دستگاه‌های اتصال به زمین وجود دارد که مشکلات خاصی را هنگام ارزیابی هادی‌های زمین ایجاد می‌کند. در شکل شکل 30 نمودار اتصال به زمین را برای یک قفسه تکی روی یک پایه بتنی با یک هادی زمینی خارجی نشان می دهد.

نقطه اتصال برای گیره های جریان بالاتر از نقطه اتصال عناصر زمین انتخاب می شود که می تواند به صورت گروهی از صفحات، پین ها یا عناصر ساختاریپایه قفسه ای

شکل 21. اندازه گیری مقاومت زمین قفسه انتقال

لوازم خانگی و تجهیزات مدرن نیاز به زمین دارند. تنها در این صورت تولید کنندگان تضمین های خود را حفظ خواهند کرد. ساکنان آپارتمان ها باید منتظر بمانند تا شبکه ها بازسازی شود، در حالی که صاحبان خانه می توانند همه کارها را خودشان انجام دهند. نحوه ایجاد زمین در یک خانه خصوصی، روش و نمودارهای اتصال چیست - در مورد همه اینها اینجا بخوانید.

به طور کلی، حلقه های زمین می توانند به شکل مثلث، مستطیل، بیضی، خط یا کمان باشند. بهترین گزینهبرای یک خانه خصوصی - یک مثلث، اما دیگران کاملا مناسب هستند.

زمین در یک خانه خصوصی - انواع حلقه های زمین

مثلث

زمین در یک خانه خصوصی یا خانه روستایی اغلب با یک مدار به شکل انجام می شود مثلث متساوی الساقین. چرا اینطور است؟ زیرا با چنین ساختاری، در یک ناحیه حداقل، ماکزیمم مساحت را برای اتلاف جریان بدست می آوریم. هزینه های نصب یک حلقه زمین حداقل است و پارامترها مطابق با استانداردها هستند.

حداقل فاصله بین پین ها در مثلث حلقه زمین طول آنها است، حداکثر دو برابر طول است. به عنوان مثال، اگر پین ها را به عمق 2.5 متر برانید، فاصله بین آنها باید 2.5-5.0 متر باشد، در این حالت، هنگام اندازه گیری مقاومت حلقه زمین، مقادیر نرمال را دریافت خواهید کرد.

در حین کار، همیشه نمی توان مثلث را کاملاً متساوی الساقین کرد - سنگ ها در مکان مناسب یا سایر مناطق سخت گذر از خاک قرار می گیرند. در این صورت می توانید پین ها را جابجا کنید.

حلقه زمین خطی

در برخی موارد، ساختن یک حلقه زمین به شکل نیم دایره یا زنجیره ای از پین ها آسان تر است (اگر منطقه آزاد با ابعاد مناسب وجود نداشته باشد). در این حالت فاصله بین پین ها نیز برابر یا برابر است طولانی ترخود الکترودها

در یک مدار خطی، تعداد بیشتری الکترود عمودی لازم است تا سطح اتلاف کافی باشد

عیب این روش این است که برای بدست آوردن پارامترهای مورد نیاز تعداد بیشتری الکترود عمودی مورد نیاز است. از آنجایی که چکش زدن آنها همچنان لذت بخش است، اگر متا وجود داشته باشد، سعی می کنند یک طرح کلی مثلثی ایجاد کنند.

مواد حلقه زمین

برای موثر بودن ارتینگ یک خانه شخصی، مقاومت آن نباید بیشتر از 4 اهم باشد. برای انجام این کار، لازم است از تماس خوب هادی های زمین با زمین اطمینان حاصل شود. مشکل این است که مقاومت زمین فقط قابل اندازه گیری است دستگاه خاص. این روش هنگام راه اندازی سیستم انجام می شود. اگر پارامترها بدتر باشند، قانون امضا نمی شود. بنابراین، هنگام انجام زمین کردن یک خانه خصوصی یا کلبه با دستان خود، سعی کنید به شدت به فناوری پایبند باشید.

پارامترها و مواد را پین کنید

پین های زمین معمولاً از فلز آهنی ساخته می شوند. اغلب از میله ای با سطح مقطع 16 میلی متر یا بزرگتر یا گوشه ای با پارامترهای 50 * 50 * 5 میلی متر (قفسه 5 سانتی متر ، ضخامت فلز - 5 میلی متر) استفاده می شود. لطفاً توجه داشته باشید که نمی توان از تقویت کننده استفاده کرد - سطح آن سخت شده است که توزیع جریان ها را تغییر می دهد و علاوه بر این در زمین به سرعت زنگ می زند و فرو می ریزد. آنچه مورد نیاز است یک میله است، نه تقویت کننده.

گزینه دیگر برای مناطق خشک، لوله های فلزی با دیواره ضخیم است. قسمت پایینی آنها به صورت مخروطی مسطح شده و در یک سوم پایین سوراخ هایی ایجاد می شود. برای نصب آنها، سوراخ هایی با طول مورد نیاز حفر می شود، زیرا نمی توان آنها را وارد کرد. هنگامی که خاک خشک می شود و پارامترهای زمین بدتر می شود، یک محلول نمکی در لوله ها ریخته می شود تا ظرفیت اتلاف خاک را بازیابی کند.

طول میله های زمین 2.5-3 متر است. این برای اکثر مناطق کافی است. به طور خاص دو الزام وجود دارد:

پارامترهای زمینی خاص را می توان محاسبه کرد، اما نتایج یک مطالعه زمین شناسی مورد نیاز است. در صورت وجود، می توانید یک محاسبه را از یک سازمان تخصصی سفارش دهید.

اتصالات فلزی را از چه چیزی بسازیم و چگونه آنها را با پین وصل کنیم

تمام پایه های مدار با اتصال فلزی به یکدیگر متصل می شوند. می توان آن را از:

• سیم مسی با سطح مقطع کمتر از 10 میلی متر مربع؛
• سیم آلومینیومی با سطح مقطع حداقل 16 میلی متر مربع
• هادی فولادی با سطح مقطع حداقل 100 میلی متر مربع (معمولاً یک نوار 25 * 5 میلی متر).

بیشتر اوقات، پین ها با استفاده از یک نوار فولادی به یکدیگر متصل می شوند. به گوشه ها یا سر میله جوش داده می شود. بسیار مهم است که کیفیت جوشبالا بود - این تعیین می کند که آیا زمین شما آزمایش را پشت سر می گذارد یا خیر (اینکه آیا شرایط را برآورده می کند - مقاومت کمتر از 4 اهم).

هنگام استفاده از سیم آلومینیومی یا مسی، یک پیچ با مقطع بزرگ به پین ​​ها جوش داده می شود و سیم ها از قبل به آن وصل شده اند. سیم را می توان روی یک پیچ پیچ کرد و با واشر و مهره فشار داد، یا می توان سیم را با یک رابط با اندازه مناسب خاتمه داد. وظیفه اصلی یکسان است - اطمینان از تماس خوب. بنابراین، فراموش نکنید که پیچ و سیم را به فلز لخت (قابل استفاده با کاغذ سنباده) و به خوبی سفت کنید - برای تماس خوب.

چگونه خودتان را به زمین بسازید

پس از خرید تمام مواد، می توانید ساخت واقعی حلقه زمین را شروع کنید. ابتدا فلز را تکه تکه کنید. طول آنها باید حدود 20-30 سانتی متر بیشتر از اندازه محاسبه شده باشد - هنگام وارد شدن به داخل، بالای پین ها خم می شوند، بنابراین باید آنها را قطع کنید.

لبه های مسدود شده الکترودهای عمودی را تیز کنید - همه چیز سریعتر پیش خواهد رفت

راهی برای کاهش مقاومت در هنگام رانندگی الکترود وجود دارد - یک انتهای زاویه یا پین را با زاویه 30 درجه تیز کنید. این زاویه هنگام رانندگی به داخل زمین بهینه است. نکته دوم جوش دادن یک پد فلزی به لبه بالایی الکترود، از بالا است. اولاً ضربه زدن به آن راحت تر است و ثانیاً فلز کمتر تغییر شکل می دهد.

سفارش کار

صرف نظر از شکل کانتور، همه چیز با کار حفاری شروع می شود. حفر خندق ضروری است. بهتر است آن را با لبه های اریب درست کنید - به این ترتیب کمتر خرد می شود. ترتیب کار به شرح زیر است:

در واقع، این همه است. ما زمین را در یک خانه خصوصی با دست خود انجام دادیم. تنها چیزی که باقی می ماند اتصال آن است. برای انجام این کار، باید نمودارهای سازماندهی زمین را درک کنید.

قرار دادن حلقه زمین در خانه

حلقه زمین باید به نحوی به گذرگاه زمین متصل شود. این کار را می توان با استفاده از یک نوار فولادی 24*4 میلی متر، سیم مسی با مقطع 10 میلی متر مربع انجام داد. سیم آلومینیومیمقطع 16 میلی متر مربع.

در صورت استفاده از سیم، بهتر است آنها را در عایق جستجو کنید. سپس یک پیچ به مدار جوش داده می شود و یک آستین با یک پد تماسی (گرد) در انتهای هادی قرار می گیرد. یک مهره روی پیچ پیچ می شود، یک واشر روی آن پیچ می شود، سپس یک سیم، واشر دیگری در بالا قرار می گیرد و کل چیز را با یک مهره سفت می کنیم (تصویر سمت راست).

چگونه "زمین" را به خانه بیاوریم

هنگام استفاده از نوار فولادی، دو گزینه وجود دارد - یک تایر یا سیم را به خانه بیاورید. من واقعاً نمی خواهم یک لاستیک فولادی به اندازه 24 * 4 میلی متر بکشم - غیر زیبایی به نظر می رسد. در صورت وجود، می توانید از همان اتصال پیچی برای نصب شینه مسی استفاده کنید. به اندازه بسیار کوچکتری نیاز دارد، بهتر به نظر می رسد (عکس سمت چپ).

همچنین می توانید از یک اتوبوس فلزی به یک سیم مسی (مقطع 10 میلی متر مربع) انتقال دهید. در این حالت دو پیچ با فاصله چند سانتی متری از یکدیگر (5-10 سانتی متر) به تایر جوش داده می شود. سیم مسی دور هر دو پیچ پیچ خورده است و آنها را با واشر و مهره به فلز فشار می دهد (تا حد امکان محکم کنید). این روش مقرون به صرفه ترین و راحت ترین است. به اندازه استفاده از سیم مسی/آلومینیومی به پول زیادی نیاز ندارد و عبور آن از دیوار راحت تر از شینه (حتی مسی) است.

طرح های زمین: کدام یک بهتر است؟

در حال حاضر، در بخش خصوصی، تنها از دو طرح اتصال به زمین استفاده می شود - TN-C-S و TT. در بیشتر موارد، کابل دو هسته ای (220 ولت) یا چهار هسته ای (380 ولت) (سیستم TN-C) برای خانه مناسب است. با چنین سیم کشی، علاوه بر سیم فاز (فاز)، یک PEN هادی محافظ وجود دارد که در آن خنثی و زمین ترکیب می شوند. در حال حاضر، این روش حفاظت کافی در برابر شوک الکتریکی را فراهم نمی کند، بنابراین توصیه می شود سیم کشی دو سیم قدیمی را با یک سیم سه سیم (220 ولت) یا پنج سیم (380 ولت) جایگزین کنید.

برای به دست آوردن سیم کشی معمولی سه یا پنج سیم، لازم است این هادی را به زمین PE و خنثی N جدا کنید (در این مورد، یک حلقه زمین جداگانه مورد نیاز است). این کار در کابینت ورودی در نمای خانه و یا در کابینت حسابداری و توزیع داخل خانه انجام می شود اما همیشه قبل از کنتور. بسته به روش جداسازی، سیستم TN-C-S یا TT بدست می آید.

نصب سیستم اتصال زمین TN-C-S در یک خانه خصوصی

هنگام استفاده از این مدار، ایجاد یک حلقه زمین انفرادی خوب بسیار مهم است. لطفا توجه داشته باشید که با سیستم TN-C-S، محافظت در برابر شوک الکتریکی مستلزم نصب RCD و بریکر است. بدون آنها صحبت از هیچ گونه حفاظتی نیست.

همچنین برای ارائه حفاظت یک اتوبوس زمینی لازم است سیم های جدا(غیر قابل تفکیک) تمام سیستم هایی که از مواد رسانا ساخته شده اند - گرمایش، تامین آب، قفس تقویتیفونداسیون، فاضلاب، خط لوله گاز (اگر از آنها ساخته شده باشند لوله های فلزی). بنابراین، اتوبوس زمینی باید "با ذخیره" گرفته شود.

برای جدا کردن هادی PEN و ایجاد زمین در یک خانه خصوصی TN-C-S، سه اتوبوس مورد نیاز است: روی یک پایه فلزی - این یک اتوبوس PE (زمین) خواهد بود و در یک پایه دی الکتریک - این یک اتوبوس N خواهد بود (خنثی). و یک اتوبوس کوچک برای چهار "محل نشستن.

اتوبوس فلزی "زمین" باید به بدنه فلزی کابینت متصل شود تا تماس الکتریکی خوبی برقرار شود. برای انجام این کار، در نقاط اتصال، زیر پیچ و مهره ها، رنگ از بدنه به فلز لخت جدا می شود. اتوبوس صفر - روی پایه دی الکتریک - به بهترین وجه روی ریل DIN نصب می شود. این روش نصب نیاز اساسی را برآورده می کند - پس از جداسازی، گذرگاه های PE و N نباید در هیچ نقطه ای قطع شوند (نباید تماس داشته باشند).

زمین در یک خانه خصوصی - انتقال از سیستم TN-C به TN-C-S

• هادی PEN که از خط می آید به باس اسپلیتر متصل است.
• سیم را از حلقه زمین به همان اتوبوس وصل می کنیم.
• از یک سوکت با یک سیم مسی با سطح مقطع 10 میلی متر مربع یک بلوز را روی اتوبوس زمین قرار می دهیم.
• از آخرین سوکت آزاد یک جامپر را روی شین صفر یا شین نول (همچنین سیم مسی 10 میلی متر مربع) قرار می دهیم.

اکنون تمام است - زمین در یک خانه خصوصی طبق طرح TN-C-S انجام می شود. بعد، برای اتصال مصرف کننده ها، فاز را از کابل ورودی، صفر را از گذرگاه N و زمین را از گذرگاه PE می گیریم. ما مطمئن می شویم که زمین و صفر در جایی تلاقی نکنند.

زمین بر اساس سیستم TT

تبدیل مدار TN-C به TT به طور کلی ساده است. دو سیم از قطب می آید. فاز یک همچنان به عنوان فاز استفاده می شود و هادی PEN محافظبه باس "صفر" متصل می شود و سپس صفر در نظر گرفته می شود. هادی مدار ساخته شده مستقیماً به باس اتصال به زمین می رسد.

زمین را خودتان در یک خانه خصوصی انجام دهید - نمودار TT

نقطه ضعف این سیستم این است که فقط برای تجهیزاتی که نیاز به استفاده از سیم "ارت" دارند محافظت می کند. اگر لوازم خانگی نیز وجود داشته باشد که با استفاده از یک مدار دو سیم ساخته شده اند، ممکن است آنها برق داشته باشند. حتی اگر محفظه ها با هادی های جداگانه به زمین متصل شوند، در صورت بروز مشکل، ولتاژ ممکن است در "صفر" باقی بماند (فاز توسط دستگاه شکسته می شود). بنابراین، از بین این دو طرح، TN-C-S ترجیح داده می شود زیرا قابل اعتمادتر است.

این یک میله فولادی کشیده شده به قطر 14 میلی متر و طول 1.5 متر است که با رسوب الکترولیتی (الکترولیز) با مس با خلوص 99.9 درصد پوشش داده شده و پوششی با یک پیوند مولکولی و جدا نشدنی با فولاد ایجاد می کند.

نخ ها در امتداد لبه ها با استفاده از روش Knurling برای اتصال متقابل آنها با استفاده از یک جفت اعمال می شوند.

علاوه بر هدایت الکتریکی، فولاد با کیفیت بالا در چنین دستگاه زمینی، نقش مکانیکی لازم برای دفن الکترود در خاک را نیز ایفا می کند. پین‌ها دارای استحکام کششی بالایی هستند (600 نیوتن بر میلی‌متر مربع) و می‌توان آن‌ها را تا عمق 40 متری با چکش جک به داخل زمین فرو برد.

ضخامت پوشش مسی حداقل 0.25 میلی متر در تمام طول میله (شامل رزوه ها) است. این امر مقاومت (پوشش) آن را در برابر خم شدن، پوسته شدن و خراشیدن در هنگام نصب تضمین می کند. این به ویژه در موضوعات مهم است، جایی که بیشتر لایه ی نازکمس به طور کامل در اثر بارها و اصطکاک با کوپلینگ در هنگام تعمیق (نصب) از بین می رود *.

این ویژگی ها مقاومت بالای پین زمین در برابر خوردگی را تضمین می کند و عمر طولانی (تا 100 سال) را تضمین می کند.

* ویژگی های ایجاد موضوعات
نخ "صحیح" پس از آبکاری مس - با خنچه زدن اعمال می شود، زیرا فقط این روش امکان دستیابی به کیفیت کلی بالای پین را فراهم می کند.

یک "تکنولوژی" جایگزین برای آبکاری مس پین ها: با نخ های از قبل تشکیل شده (قبل از اعمال پوشش) ارزان تر است، اما نتیجه بدتر (و خطرناک در حین کار) را نشان می دهد.
این به دلیل یکی از ویژگی های الکترولیز است: ضخیم شدن پوشش در فرورفتگی ها / حفره ها، به همین دلیل مواد پایه (فولاد) روی نخ را فقط می توان با یک لایه نازک (0.03 - 0.05 میلی متر) مس پوشاند.
چنین پوشش نازکی در حین نصب در اثر ضربه و اصطکاک در کوپلینگ به راحتی آسیب می بیند. متعاقباً، هنگامی که از الکترود زمین با چنین تخلفاتی استفاده می شود، محفظه های خوردگی الکتروشیمیایی ("مس-آهن") ظاهر می شود که منجر به تخریب کامل آن در عرض 2-3 سال می شود.

تکنولوژی آبکاری مس

کلید ساخت یک پین زمینی با کیفیت، ایجاد یک پوشش مسی قوی و یکنواخت روی قطعه کار فولادی است. ضخامت مورد نیازبا حداقل ناخالصی

در یک صفحه جداگانه "فولاد با روکش مس" ارائه شده است توصیف همراه با جزئیاتویژگی های اصلی، فرآیندهای ساخت و آزمایش های پوشش.

مقایسه با پین های گالوانیزه

از سال 1910 تا 1955، مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) یک مطالعه گسترده در مورد خوردگی زیرزمینی انجام داد که طی آن 36500 نمونه از 333 نوع پوشش و مواد محافظ فلزات آهنی و غیرآهنی در 128 مکان در سراسر ایالات متحده آزمایش شدند. ایالت ها*. این مطالعه به طور گسترده به عنوان یکی از جامع ترین مطالعات خوردگی انجام شده در نظر گرفته می شود.

یکی از نتایج این مطالعه این واقعیت بود که یک پین زمینی پوشیده شده با 254 میکرون مس، خود را حفظ می کند. مشخصات فنیبرای بیش از 40 سال در اکثر انواع خاک. و الکترودهای میله ای پوشش داده شده با 99.06 میکرون روی در همان خاک ها می توانند کیفیت خود را فقط برای 10-15 سال حفظ کنند.

علاوه بر این، دوره حفاظت فلز رویپوشش متناسب با افزایش تعداد سازه های فلزی در زمین واقع در کنار الکترودها کاهش می یابد (هر چه ساختارهای بیشتر باشد، پوشش کمتر خدمات می دهد / سریعتر "ناپدید می شود"). نمونه هایی از این سازه ها می تواند : مقاوم سازی پی ساختمان، لوله ها و ... باشد.

پین زمینی با پوشش مسی به ضخامت 254 میکرون، استخراج شده از خاک (لوم) پس از 10 سال

میله زمینی با پوشش روی به ضخامت 99 میکرون، پس از 10 سال از خاک (لوم) خارج می شود.

مطالعه دیگری در مورد خواص خوردگی پوشش مس توسط شرکت لهستانی GALMAR انجام شد. پیری مصنوعینمونه‌ها تحت شرایط شبیه‌سازی خاک تهاجمی (یک باتلاق اسیدی)، نشان دادند که یک پین زمینی با پوشش مسی 250 میکرون ویژگی‌های فنی لازم را برای حداقل 30 سال حفظ می‌کند.