Koruyucu topraklama – hesaplama, devre ve cihaz tasarımı, yenilgi tehdidini ortadan kaldırır

Koruyucu toprak

Güvenilir bir koruyucu elektrik güvenliği sisteminin düzenlenmesi, elektrik tesisatı kullanıcılarının zarar görmesini önleyen temel koşullardan biridir. Sadece insanlara değil, cihazlara da koruma sağlayacaktır. Düzgün tasarlanmış ve monte edilmiş koruyucu topraklama, öngörülemeyen çok çeşitli dolaşım akımlarının olumsuz etkilerini önleyecek, kasalar üzerindeki kısa devrelerini ortadan kaldıracaktır. Sonuç olarak, travmatik yaralanma olasılığı ve karmaşık teknik cihazların başarısızlığı dışlanacak.

 

içerik

• Koruyucu topraklama sistemi hareketi
• Hesaplamalar nasıl yapılır?

• Topraklama cihazlarının sınıflandırılması
• Parametre Hesaplama Yöntemi

Devre şeması ve montajı

Derin topraklama olmadan topraklama sistemi

Yapay topraklamalı grup sistemi

Koruyucu topraklamanın amacı, gerilim riski taşıyan iletken olmayan metal elemanların toprağına elektrik bağlantıları oluşturmaktır. İstenmeyen voltaj oluşumunun nedeni yıldırım deşarjları, gövdeye kısa devre, potansiyel gerçekleştirme, yakındaki akım taşıyan cihazların veya parçalarının etkisi altında ortaya çıkan indüksiyon ve bir dizi başka durum olabilir. Bağlantı, toprak veya deniz veya nehir suyu, taş ocağındaki kömür, benzer özelliklere sahip diğer doğal veya yapay olarak oluşturulmuş nesneler gibi eşdeğeri ile yapılabilir..

Koruyucu topraklama sistemi hareketi

Koruyucu topraklama sisteminin çalışması, adım gerilimi ve dokunma parametrelerini azaltmak ve bunları güvenli değerlere getirmektir. Topraklama sisteminin yetkili bir cihazının sonucu olarak:

• topraklanmış elektrikli ekipmanın potansiyeli azalır;
• kullanıcıların üzerinde durduğu tabanın potansiyelinin parametreleri, topraklı teknik kurulumun potansiyeli ile uyumludur.

Önemli. Elektrik tesisatının topraklanması durumunda, gövdesine dokunmak elektrik şebekesinin bir faz iletkenine dokunmak kadar tehlikelidir..

Topraklanmış elektrikli ekipmanın değerlerinin azaltılmasına veya potansiyellerinin eşitlenmesine dayanarak, koruyucu topraklama ilkesi, genellikle toprak olarak kullanılan topraklama için kullanılan nesneye göre muhafazanın voltajını azaltmaya yardımcı olur. Bu nedenle, kullanıcının vücudundan geçen akım ve dokunma voltajı (adım), insanlar ve teknoloji için kesinlikle güvenli olan değerlere ulaşacaktır..

Topraklama direnci akım göstergeleri topraklama direncindeki bir azalma nedeniyle artmazsa topraklama fonksiyonu tam olarak uygulanacaktır. Bu durum, yalıtılmış bir nötr ağ ile tamamen tutarlıdır – topraklama sistemine bağlı olmayan veya çeşitli ölçüm, sinyalizasyon, koruyucu cihazların yüksek direnci ile bağlı bir jeneratör veya transformatör cihazı ile.

Hesaplamalar nasıl yapılır?

Temel olarak, koruyucu topraklamanın hesaplanması ana parametrelerin doğru bir şekilde belirlenmesinden oluşur. Muhafazaya faz kapandığı anda ortaya çıkan en güvenli adım ve dokunma voltajlarını oluşturan bir devre yaratmaları gerekir. İzin verilen sınırlar dahilinde hesaplanan değerlere dayanarak, topraklama iletkenlerinin sayısı ve boyutları hesaplanır, tek elemanların yerleştirme sırası planlanır.

Topraklama cihazlarının sınıflandırılması

Köken olarak, topraklama iletkenleri iki kategoriye ayrılır, hesaplamalar yaparken, belirli farklılıklarını ve özelliklerini dikkate almak gerekir:

• Zemine doğrudan temas eden üçüncü taraf iletken parçalarla temsil edilen doğal nesneler. Doğal topraklama iletkenleri kategorisi ayrıca toprakla elektrik teması bir ara iletken ortam yoluyla yapılan nesneleri içerir..

Doğal bir topraklama iletkeninde, toprak yatay olarak birbirine bağlanmış dikey elemanlar (tıkanmış, kuyulara indirilmiş) monte edilir

Toprak ve suya ek olarak, doğal topraklama iletkenleri kategorisi, su için metal boruları ve hendek şeklinde döşenmiş diğer yardımcı programları içerir. Yanıcı ve patlayıcı maddeler içeren boru hatları, PVC boruların kısmi kullanımı ile inşa edilen otoyollar ve parçaları doğal kaynaklı topraklama iletkenleri olarak kullanılamaz. Acil durum ve normal koşullarda elektrikli ekipmanın sorunsuz işlevselliğini sağlamak için tasarlanan, çalışma ve koruyucu topraklama, hasar olasılığını ortadan kaldırma, esas olarak toprağa monte edilir.

• Çoğu zaman dikey veya yatay elektrotlarla temsil edilen yapay toprak elektrotları.

Parametre Hesaplama Yöntemi

Hesaplamaları yapmak için aşağıdaki veriler gereklidir:

• kurulum tipi ve ana cihazları, çalışma voltajları, dönüştürme ve üreten cihazların nötrlerini topraklamak için olası yöntemler gibi belirli elektrikli ekipmanların özellikleri;
• elektrotların boyutu ve konfigürasyonu, toprağa daldırmalarının tahmini derinliğini hesaba katmayı mümkün kılar;
• topraklama sistemi ile donatılmış topraklarda toprak tabakasının direncinin ölçümleri, belirli bir iklim bölgesinin özellikleri hakkında bilgi (yerel hava hizmetinde alabilirsiniz);

Bölümde gösterilen koruyucu topraklama devresi

Önemli. İki toprak katmanına koruyucu bir topraklama sistemi yerleştirilirken, her birinin direnci ile ilgili verilere ihtiyaç vardır, üst katmanın gücü hakkında doğru veriler gerekecektir..

• nesnelerin topraklama için kullanılabileceği uygun doğal topraklama iletkenlerinin mevcudiyeti hakkında bilgi, aynı zamanda, ölçümle elde edilen bu nesnelerin mevcut yayılmaya karşı direncinin gerçek göstergelerini de gerektirecektir;
• standart yöntemle hesaplanan hesaplanmış toprak arıza akımının doğru göstergeleri;
• izin verilen voltaj normlarının hesaplanan özellikleri ve PES kuralları, topraklama koruma süresi, hesaplamalar, dokunma geriliminin değerlerine ve adım geriliminin değerlerine göre yapılırsa gereklidir..

Temelde koruyucu topraklama ve elektrik tesisatlarının sıfırlanması, topraklama sistemi elemanlarının homojen bir toprağa montajı durumunda hesaplanır. Bununla birlikte, hesaplama yöntemleri şimdi geliştirilmiştir ve topraklama iletkenlerinin heterojen bir toprakta düzenlenmesi ile uygulanmaktadır..

• Homojen bir ortamda bulunan topraklama iletkenlerinin hesaplanması, dünyanın donma ve kuruma dönemlerinde mevsimsel donma tabakasının direnç değerlerini dikkate almayı gerektirir. Doğru değerler elde etmek için kullanılan özel katsayılar topraklama sistemleri için hesaplamalar herhangi bir karmaşıklık.
• İki veya daha fazla toprak katmanına monte edilen topraklama iletkenlerinin hesaplanması, tüm katmanların direnç değerlerini dikkate almayı gerektirir. Hesaplama, topraklama anahtarları grubundan karmaşık bir yapının parçası olan kurulu elektrotlarda indüklenen tüm potansiyelleri hesaba katarak yapılır..

Hesaplama yönteminden bağımsız olarak, tüm şemalar için ortak bir parametre, PES yönetmeliklerine göre belirlenen gerekli dirençtir..

1 kV’a kadar gerilime sahip elektrikli ekipmanlarda, koruyucu topraklama sistemine dahil edilen topraklama elemanının yalıtımlı nötr (tip IT) ile direncinin hesaplanması duruma göre yapılır:

Bu eşitsizlikte, Rz değişkeni topraklama cihazının (Ohm cinsinden ifade edilir) direnç değeridir, sabit bir değer Upr.add’dir. – kontak gerilimi parametresi (50 V), Iz – toprak arızasının toplam değeri, A ile ifade edilir.

Yasal gerekliliklere göre, Rz değeri 4 ohm ila 10 ohm arasında değişir (alt sınır değeri için özel bir gereklilik yoktur, üst olan izin verilen maksimum parametredir), paralel olarak şebeke kaynağının ve paralel bağlanan transformatörlerin ve jeneratörlerin gücünün 100 kVA’dan yüksek olmaması şartıyla.

Daha yüksek voltajlı tesislerin koruyucu topraklamasını düzenlemek için hesaplamalarda diğer değerler kullanılır:

• Dünyaya karakteristik büyük akımları ile nötr etkili bir şekilde topraklanmış güç şebekelerinde 0.5 Ohm;
• İzole nötr olan sistemlerde 250V temas voltajında ​​10 Ohm’dan yüksek değil (durum 1000 V’tan daha yüksek gerilime sahip ekipman için topraklama nesnesinin düşük akımlarında geçerlidir).

Not. Topraklama döngüleri için minimum direnç değerleri tercih edilir. Değeri ne kadar düşük olursa, akımın en az dirençli nesneler arasında hareketi o kadar etkili olur..

Topraklama sisteminin kurulumu için hesaplanan, topraklama iletkeni için hesaplanan akım yayılma direnci, çalışma sırasında artabilir. Değeri sürekli izlenmelidir..

Devre şeması ve montajı

Çok apartmanlı binalarda, sakinleri hasardan korumak için devre kesiciler monte edilir, bu da yalıtım arızası veya kısa devre durumunda elektrik şebekesini sıfırlar (enerjisini keser).

Otonom konutlarda ve yazlık evlerde, bağlantı kesme otomasyonunu takmak için teknik yetenek eksikliği nedeniyle, elektrikçilerle temasa geçerek veya kendi ellerinizle yapılabilen koruyucu bir topraklama cihazı gereklidir..

Derin topraklama olmadan topraklama sistemi

Derin topraklama elektrodu içermeyen devrenin elemanları arka arkaya monte edilebilir veya herhangi bir geometrik şekil şeklinde düzenlenebilir. Konturun şekli, sitenin özelliklerine bağlıdır. Bu yöntem, toprak hatlarının uzunluğu 3 metreye kadar olduğunda geçerlidir.

• Dikey topraklama nüfuz eder. Toprağa dikey olarak monte edilen topraklama anahtarları arasındaki mesafe, topraklama sisteminin bu parçalarının uzunluğuna göre hesaplanır. Ekranlamayı en aza indirmek için bu gereklidir, çünkü elemanlar ne kadar yakın yerleştirilirse ekranlama etkisi o kadar büyük olur.

• Tek tek topraklama iletkenlerinin gerçek direnç değerlerinin adım adım ölçümü gerçekleştirilir. Minimum direnç oluşumunu sağlayacak bir miktarda kurulmalıdırlar..

Not. Genellikle, eşit toprak alanlarını topraklamak için farklı sayıda topraklama elemanı kullanılır, çünkü toprağın direnci, direncin büyüklüğünü etkiler..

• Tek topraklama anahtarlarının bağlantısı devam ediyor. Korozyona dayanıklı kaplamalı topraklama anahtarları özel konektörler kullanılarak bağlanır. Demirli metalden yapılmış topraklama cihazları sadece kaynak ile bağlanır, dikişler bitüm mastik ile kaplanır.

Yapay topraklamalı grup sistemi

Bu, ikizkenar üçgen kontur ile bağımsız uygulama için kullanılabilen basit bir koruyucu topraklama devresidir. Bu elektrik koruma sistemi, taban veya duvarın alt kenarından bir metre uzaklıktadır..

• Seçilen yapılandırmaya uygun olarak, 0,8 metre derinliğinde bir hendek kazılmıştır. Üçgenin her iki tarafının uzunluğu 3 m’dir..
• Üçgenin köşelerinde, üç metre derinliğindeki kuyuların delinmesi arzu edilir. Balyozla dikey topraklama iletkenlerini kırmaya karar verilirse, 1,5 m kuyu yeterli olacaktır.

Not. Sivri uçlu nesnelere çekiçle vurmak çok daha kolaydır. Çekeceğiniz malzemeyi bir öğütücü ile keskinleştirin.

Dikey topraklama için bir malzeme olarak, 50 mm çapında bir metal boru, 10 mm çelik bir çubuk, 50 mm kenarlı bir köşe uygundur. Üç metre uzunluğunda üç parça alacaktır. Yatay topraklama elemanı 4 mm kalınlığında, 40 mm genişliğinde dokuz metre çelik şeritten yapılabilir.

• Ardından, monte edilen toprak döngüsü bir iletkene kaynak yapılarak bağlanır. Yuvarlak çubuk veya şerit çelikten imal edilmiştir. Doğal bir topraklama iletkenine bağlanır..

Kurulu devre, toprağa yerleştirilmiş bir çelik su borusuna, su kuyularının metal muhafaza borularına, diğer betonarme ve metal yapılara bağlandığında koruyucu direnç atamasını başarıyla gerçekleştirecektir. Koruyucu topraklama kurulduktan sonra, tüm hendekler ve kazılar, ezilmiş taş ve inşaat kalıntısı içermeden homojen toprakla doldurulmalıdır..

Koruyucu topraklama adı verilen bir fikre sahip olduktan sonra, bir elektrikli koruyucu sistem kurmanın yollarını öğrendikten sonra, kendi kendine kurulumla güvenle devam edebilirsiniz. Kurulumdan sonra direnç değerini ölçmeyi unutmayın. Karşılık gelen cihaz ve beceri yoksa, elektrikçi aramak gerekir.