Topraklama nasıl hesaplanır – etkili bir koruma cihazı için gerekli yerel davalar

Topraklama nasıl hesaplanır

Elektrikli ev ekipmanlarının topraklanması konusu, sıradan insanların çoğuna ikincil ve isteğe bağlı gibi görünmektedir, çünkü çok uzun zaman önce, evlerin kablolamasında bir topraklama telinin kurulumu bile sağlanmamıştı. Günümüzde, her ailedeki elektrikli ev aletlerinin sayısı önemli ölçüde arttı, enerji tüketimi arttı, bu da güç şebekesindeki yükün arttığı anlamına geliyor. Açık olanı göz ardı etmek, sorumsuzluğun yüksekliği olacaktır, bu nedenle, modern elektrik güvenliği gereklilikleri, 1,3 kW’dan fazla kapasiteye sahip tüm elektrikli ev aletlerinin koruyucu topraklamaya tabi olduğu kuralları düzenler. Bu nedenle, başlangıçta topraklama yapılmasa bile, her şeyden önce topraklamanın hesaplanmasını sağlayan kendi kaynakları ile donatılmalıdır. Benzer bir sorunla karşılaşan herkes için neler olduğunu özlemek önemlidir, çünkü topraklama hesaplaması bir bilgisayardaki bir program tarafından çevrimiçi olarak yapılırsa, bu hesaplama basit bir kullanıcıya elektrik mühendisliğinin temel ilkelerine anlayış eklemeyecektir. Sevdiklerinin yaşamından ve sağlığından sorumlu olan kullanıcı şüphesiz aşağıdaki bilgilerden faydalanacaktır. Sonunda elektrikli cihazların günlük yaşamda çalışması sırasında hoş olmayan ve tehlikeli anlardan kaçınacak bir topraklama düzenlemesine ihtiyaç duymaya yardımcı olacaktır. Gerekli hesaplama formüllerini düşünün, sorunun özelliklerini daha ayrıntılı olarak anlamaya çalışın.

 

içerik

• Program işlem örneği
• Toprak Direnci Hesabı
• Zemin Döngü Hesabı

 

Elektrikli cihazların çalışması sırasında, akım transformatörlerinin veya elektrik motorlarının sargılarından geçen akım nedeniyle iletken muhafazalarında bir voltaj belirir. Kasanın güç hattına doğrudan bağlantısı olmasa bile, bu tür akımlardan kaynaklanan elektromanyetik alanın neden olduğu voltaj üretilir. Gerilimi cihazın gövdesinden yönlendirmek için toprağa, yani toprağa bağlı olmalıdır..

Bilgisayar topraklama hesaplamasını düşünün – Elcut programına bir örnek.

Program işlem örneği

Gördüğünüz gibi, program topraklama hesaplamasını ustaca yapar, ancak önce programın özelliklerini anlamanız gerekir.

Modern televizyonların ve aşırı gerilim koruyucuların çalışmasına örnek olarak topraklamanın teknik fizibilitesini düşünün. Modern televizyonlarda aşırı gerilim için acil durum kapatma cihazları bulunur, çalışmasını sağlamak için topraklama gerekir, aksi takdirde cihaz izin verilen voltaj parametrelerini aşmaya yanıt vermez, bu da pahalı bir cihaza zarar verir. Bilgisayarları bağlamak için aşırı gerilim koruyucuları da verimli çalışma için bir topraklama cihazı gerektirir, aksi takdirde filtre basit bir uzatma kablosu olarak çalışır.

Topraklama için teknik ihtiyaca ek olarak, daha önemli bir görev vardır – elektrikli cihazların güvenliği. Açıklık için ortak bir durum düşünüyoruz: buzdolabı aküye yakın, cihaz düzgün bir şekilde topraklanmamış ve kasa üzerinde küçük bir voltaj ortaya çıktı, yaklaşık 50-100 V, kasaya dokunan bir yetişkin herhangi bir rahatsızlık hissetmeyebilir, ancak durum Cihaza bir çocuk tarafından dokunulursa, merkezi bir ısıtma bataryasına dokunurken (yanlışlıkla veya kasıtlı olarak), topraklanmış bir iletken (batarya) ile bir voltaj kaynağı (buzdolabı) arasında olacaktır, bunun sonucunda elektrik devresi çocuğun vücudundan kapatılacaktır. Akımın çocuğun vücudundan geçişi geri dönüşü olmayan sonuçlara yol açabilir, bu nedenle koruyucu topraklama cihazı çok ciddiye alınmalıdır.

Modern yüksek katlı binalarda topraklama zor değildir. Bu tür evlerde kablolama zaten güç hattına paralel olarak yerleştirilmiş bir topraklama kablosu içerir. Elektrikli cihazların güvenli çalışması için üç pimli bir prizin takılması ve doğru bir şekilde bağlanması yeterli olacaktır..

Bu evlerde çıkış devresinin topraklanması inşaat sırasında sağlanmadı, sayaçlı kalkan merdiven boşluğu girişindeyse kendi ellerinizle yapılabilir. Böyle bir blendajda, blendajın metal gövdesine bir topraklama kablosu veya sıfır (evin güç kaynağı şemasına bağlı olarak – dört veya beş telli) bağlanır, ona bağlanmak için sadece gövdede boş bir terminal bulmanız gerekir. Bu durumda, kural dikkate alınmalıdır – her topraklama kablosu ayrı bir vida ile bağlanmalıdır.

Ancak eski “Kruşçev” de topraklama veya topraklamanın ayarlanması mümkün değildir, topraklama amacıyla çalışan nötr bir telin kullanılması yasaktır, çünkü bunun için ayrı bir toprak elektrodu gereklidir. Topraklama iletkenleri olarak, toprakla doğrudan temas eden doğal iletken yapılar ve yapay topraklama iletkenleri adı verilen özel olarak tasarlanmış cihazlar kullanılabilir. Doğal topraklama şunlar olabilir: temel takviyesi, su boruları (ısıtma sistemi hariç), zırhlı kabloların dış metal kılıfı (alüminyum hariç). Yapay topraklama cihazları dikey ve yataydır. Yani, toprağa sürülen, iletken bir şeritle birbirine kaynaklanmış metal çubuklar şeklinde veya toprağa yatay olarak, toprağın donma seviyesinin altına yerleştirilmiş metal elektrotlar şeklinde üretilecek..

Toprak Direnci Hesabı

Etkili bir topraklama cihazı için, ön hesaplamalar yapmak gerekir, topraklama döngüsünün ana sayısal parametresi direncidir, modern elektrik tesisatı kuralları, 220 V voltaj ve 380 Oh voltajda 4 Ohm’luk bir ağda 8 Ohm’dan fazla olmayan değerini düzenler. tüm sezonlar. Doğal olarak, daha düşük bir voltajla, daha yüksek bir direnç değerine izin verilir, çünkü topraklama görevi, faz voltajı ile temas halinde elektrik tesisatının muhafazası ile temas halinde olan insanların güvenliğini sağlamaktır..

Daha az topraklama direnciyle, cihaz kasasında elektrik potansiyelinin daha küçük bir kısmı görünecektir. Topraklama direnci ölçümü özel sayaçlarla yapılır.

Zemin Döngü Hesabı

Zemin Döngü Hesabı toprağın direncini ölçmek temelinde yapılan, bu, dünyanın elektriksel iletkenlik seviyesini belirleyen bir özelliktir. Toprağın özgül direnci yoğunluğuna, kimyasal ve mekanik bileşime, sıcaklığa ve neme bağlıdır. Bundan, bu göstergenin farklı hava koşullarında ve yılın farklı zamanlarında önemli ölçüde farklılık göstereceği görülebilir, bu nedenle hesaplamalar için en büyük mevsimsel direnç göstergeleri alınır..

Dikey tek topraklı elektrot sisteminin direncinin hesaplanması aşağıdaki formüle göre gerçekleştirilir:

Nerede:

R₁ – tek bir çubuğun (Ohm) hesaplanan direnci

∏ – sabit (3.141592)

ρ – toprak direnci (Ohm • m)

L – topraklama çubuğu uzunluğu (m)

Doğal logaritma

T, çubuğun ortasından yeryüzüne olan mesafedir (m)

d çubuğun çapı (m)

Birkaç özdeş çubuktan oluşan ve aynı derinlikte bulunan toprak elektrodunun direncini hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır:

Nerede:

R, birkaç çubuktan oluşan toprak elektrodunun hesaplanan direncidir

R₁ tek bir çubuğun (Ohm) direncidir

K₁ – elektrotların karşılıklı etki katsayısı

N topraklamadaki çubuk sayısıdır

Elektrotların karşılıklı etki katsayısı, elektrotlar arasındaki mesafeye bağlıdır, uzunluklarından daha az olmaması gerektiğini unutmayın. Optimum mesafe çubukların uzunluğunun 2.2 katıdır. Çubukların çok elektrotlu bir toprak elektroduna bağlanması, kesiti 150 mm2 olan bir metal şerit ile yapılır..

Yukarıdaki formüllerden görülebileceği gibi, toprak elektrodunun genel direnci toprağın özgül direncine ve elektrotların uzunluğuna bağlıdır, yani toprağın elektrik direnci ne kadar büyük olursa, topraktaki elektrotlar o kadar uzun olur. Toprağın doğası uzun elektrotlarda sürüşe izin vermiyorsa, daha büyük miktarlarda ve çok taşlı kayalarda kullanılmalıdır, yatay veya elektrolitik toprak elektrotlarının kullanılması gerekebilir