Torpaqlama və quraşdırmanın hesablanmasının ən mühüm səbəblərindən biri odur ki, o, insanları, evdəki cihazları həddindən artıq gərginlikdən qoruyur. Birdən evə ildırım düşsə və ya nədənsə şəbəkədə güc artımı baş versə, lakin eyni zamanda elektrik sistemi torpaqlansa, bütün bu artıq elektrik yerə gedəcək, əks halda hər şeyi məhv edə biləcək partlayış baş verəcək. yolunda.
Elektrik mühafizə avadanlığı
Həyatın bütün sahələrində, evdə və işdə elektrik enerjisi istehlakının artması insan həyatı üçün aydın təhlükəsizlik qaydaları tələb edir. Çoxsaylı milli və beynəlxalq standartlar elektrik cihazlarından istifadə zamanı insanların, ev heyvanlarının və əmlakın təhlükəsizliyini təmin etmək üçün elektrik sistemlərinin tikintisinə dair tələbləri tənzimləyir.
Yaşayış və ictimai binaların tikintisi zamanı quraşdırılmış elektrik mühafizə vasitələri uzun illər etibarlı işləməsini təmin etmək üçün mütəmadi olaraq yoxlanılmalıdır. Elektrik sistemlərində təhlükəsizlik qaydalarının pozulması mənfi nəticələrə səbəb ola bilər: insanların həyatı üçün təhlükə, əmlakın məhv edilməsi və yanaqillərin məhv edilməsi.
Təhlükəsizlik qaydaları canlı səthlərlə insanların təhlükəsiz təması üçün aşağıdakı yuxarı hədləri müəyyən edir: quru binalarda 36 VAC və yaş ərazilərdə 12 VAC.
Torpaqlama sistemi
Torpaqlama sistemi hər bir bina üçün tamamilə vacib texniki avadanlıqdır, ona görə də o, yeni obyektdə quraşdırılan ilk elektrik quraşdırma komponentidir. Torpaqlama termini elektrik komponentlərini məqsədli şəkildə yerə qoşmaq üçün elektrik mühəndisliyində istifadə olunur.
Qoruyucu torpaqlama nasazlıq zamanı elektrik avadanlığına toxunarkən insanları elektrik şokundan qoruyur. Dirəklər, hasarlar, su boruları və ya qaz kəmərləri kimi kommunal xidmətlər terminala və ya torpaqlama çubuğuna qoşularaq qoruyucu kabel ilə birləşdirilməlidir.
Funksional qorunma problemləri
Funksional torpaqlama adından da göründüyü kimi təhlükəsizliyi təmin etmir, əksinə elektrik sistemlərinin və avadanlıqlarının fasiləsiz işləməsini yaradır. Funksional torpaqlama cərəyanları və səs-küy mənbələrini torpaq test adapterlərinə, antenalara və radio dalğaları qəbul edən digər cihazlara yayır.
Onlar elektrik avadanlıqları və cihazlar arasında ümumi istinad potensiallarını müəyyən edir və beləliklə, televizor və ya işığın titrəməsi kimi şəxsi evlərdə müxtəlif nasazlıqların qarşısını alır. Funksional torpaqlama heç vaxt qoruyucu vəzifələri yerinə yetirə bilməz.
Elektrik şokundan qorunmaq üçün bütün tələblər milli standartlarda tapıla bilər. Qoruyucu yerin yaradılması həyati vacibdir və buna görə də həmişə funksionaldan üstündür.
Qoruyucu cihazların son müqaviməti
İnsanlar üçün təhlükəsiz olan sistemdə sistemdəki nasazlıq gərginliyi onlar üçün təhlükəli ola biləcək dəyərə çatan kimi qoruyucu qurğular işləməlidir. Bu parametri hesablamaq üçün yuxarıdakı gərginlik limiti məlumatlarından istifadə edə bilərsiniz, orta dəyəri U=25 VAC seçin.
Yaşayış yerlərində quraşdırılmış qalıq cərəyan açarları qısaqapanma cərəyanı 500 mA-a çatana qədər normal olaraq torpağa çıxmayacaq. Buna görə, Ohm qanununa görə, U=R1 R=25 V / 0,5 A=50 ohm ilə. Buna görə də, insanların və əmlakın təhlükəsizliyini adekvat şəkildə qorumaq üçün yerin müqaviməti 50 ohm-dan az olmalıdır və ya R earth<50.
Elektrod etibarlılıq faktorları
Dövlət standartlarına uyğun olaraq aşağıdakı elementlər elektrodlar hesab edilə bilər:
- şaquli daxil edilmiş polad qalaqlar və ya borular;
- üfüqi şəkildə çəkilmiş polad zolaqlar və ya məftillər;
- girişli metal lövhələr;
- təməllərin ətrafına yerləşdirilən və ya özüllərə bərkidilmiş metal üzüklər.
Su boruları və digər yer altı polad mühəndislik şəbəkələri (sahibləri ilə razılaşma olduqda).
50 ohm-dan az müqavimətlə etibarlı torpaqlama üç amildən asılıdır:
- Torpağa mənzərə.
- Növ və torpağa davamlılıq.
- Torpaq xəttinin müqaviməti.
Torpaqlama qurğusunun hesablanması qruntun müqavimətinin təyini ilə başlamalıdır. Bu elektrodların formasından asılıdır. Yerin müqaviməti r (yunan hərfi Rho) ohm metrlə ifadə edilir. Bu, kəsiyi və hündürlüyü 1 m olan 1 m torpaqlama silindrinin 2 nəzəri müqavimətinə uyğundur. artır). Ohm-m ilə torpaq müqavimətinin nümunələri:
- bataqlıq torpaq 1-dən 30-a qədər;
- loess torpaq 20-dən 100-ə qədər;
- humus 10-150;
- kvars qumu 200-dən 3000-ə qədər;
- yumşaq əhəngdaşı 1500-dən 3000-ə qədər;
- otlu torpaq 100-dən 300-ə qədər;
- bitkisiz qayalı torpaq - 5.
Torpaqlama cihazının quraşdırılması
Torpaq döngəsi polad elektrodlardan və birləşdirici zolaqlardan ibarət konstruksiyadan quraşdırılıb. Yerə batırıldıqdan sonra cihaz evin elektrik panelinə bir tel və ya bənzər bir metal şerit ilə bağlanır. Torpağın nəmliyi strukturun yerləşdirmə səviyyəsinə təsir edir.
Armaturun uzunluğu ilə yer altı su səviyyəsi arasında tərs əlaqə var. Tikinti sahəsindən maksimum məsafə 1 m-dən 10 m-ə qədərdir. Torpaqlamanın hesablanması üçün elektrodlar torpağın dondurulması xəttinin altındakı yerə daxil olmalıdır. Kotteclər üçün dövrə metal məmulatlardan istifadə etməklə quraşdırılır: borular, hamar armatur, polad bucaq, I-şüa.
Onların forması yerə dərindən daxil olmaq üçün uyğunlaşdırılmalıdır, armaturun kəsişmə sahəsi 1,5 sm-dən çoxdur2. Möhkəmləndirici bir sıra və ya müxtəlif formalar şəklində yerləşdirilir, bu, birbaşa saytın faktiki yerindən və qoruyucu qurğunun quraşdırılması imkanından asılıdır. Obyektin perimetri ətrafında sxem tez-tez istifadə olunur, lakin üçbucaqlı torpaqlama modeli hələ də ən çox yayılmışdır.
Mövcud materialdan istifadə edərək qoruyucu sistemin müstəqil şəkildə hazırlana bilməsinə baxmayaraq, bir çox ev inşaatçısı zavod dəstləri alır. Ucuz olmasalar da, quraşdırmaq asandır və istifadəyə davamlıdırlar. Tipik olaraq, belə dəst montaj üçün yivli birləşmə ilə təchiz olunmuş 1 m uzunluğunda mis örtüklü elektrodlardan ibarətdir.
Ümumi zolaq hesablanması
Torpaq zolağının çuxurlarının və ölçülərinin dəqiq sayını hesablamaq üçün ümumi qayda yoxdur, lakin sızma cərəyanının axıdılması mütləq materialın kəsişmə sahəsindən asılıdır, buna görə də hər hansı bir avadanlıq üçün, torpaq zolağının ölçüsü bu zolağın daşıyacağı cərəyana görə hesablanır.
Torpaq dövrəsini hesablamaq üçün əvvəlcə sızma cərəyanı hesablanır və zolağın ölçüsü müəyyən edilir.
Transformator kimi əksər elektrik avadanlıqları üçün,dizel generatoru və s., neytral torpaq zolağının ölçüsü elə olmalıdır ki, o, bu avadanlığın neytral cərəyanını idarə edə bilsin.
Məsələn, 100kVA transformator üçün ümumi yük cərəyanı təxminən 140A-dır.
Birləşdirilmiş zolaq ən azı 70A (neytral cərəyan) keçirə bilməlidir, bu o deməkdir ki, cərəyanı keçirmək üçün 25x3mm zolaq kifayətdir.
Hər bir obyekt üçün ehtiyat mühafizə kimi 2 torpaq çuxuru istifadə olunmaq şərti ilə 35 A cərəyanı daşıya bilən korpusu torpaqlamaq üçün daha kiçik zolaqdan istifadə edilir. Bir zolaq dövrənin bütövlüyünü pozan korroziyaya görə yararsız hala düşərsə, sızma cərəyanı qoruma təmin edərək digər sistemdən keçir.
Mühafizə borularının sayının hesablanması
Tək elektrod çubuğunun və ya borunun torpaqlama müqaviməti aşağıdakılara görə hesablanır:
R=ρ / 2 × 3, 14 × L (log (8xL / d) -1)
Harada:
ρ=Torpaq müqaviməti (ohmmetr), L=Elektrod uzunluğu (metr), D=Elektrodun diametri (metr).
Yerin hesablanması (nümunə):
Torpaq izolyasiya çubuğunun müqavimətini hesablayın. Onun uzunluğu 4 metr və diametri 12,2 mm, xüsusi çəkisi 500 ohmdur.
R=500 / (2 × 3, 14 × 4) x (Log (8 × 4 / 0, 0125) -1)=156, 19 Ω.
Tək çubuq və ya boru elektrodunun torpaqlama müqaviməti aşağıdakı kimi hesablanır:
R=100xρ / 2 × 3, 14 × L (log (4xL / d))
Harada:
ρ=Torpaq müqaviməti (ohmmetr), L=Elektrod uzunluğu (sm), D=Elektrodun diametri (sm).
Təriftorpaqlama quruluşu
Elektrik qurğusunun torpaqlanmasının hesablanması 100 mm diametrli, 3 metr uzunluğunda torpaqlama borularının sayını müəyyən etməklə başlayır. Sistem 1 saniyə üçün 50 KA xəta cərəyanına və 72,44 ohm torpaq müqavimətinə malikdir.
Torpaq elektrodunun səthində cərəyan sıxlığı:
Xaşxaş. icazə verilən cərəyan sıxlığı I=7.57 × 1000 / (√ρxt) A / m2
Xaşxaş. icazə verilən cərəyan sıxlığı=7,57 × 1000 / (√72,44X1)=889,419 A / m2
Bir diametrli səth sahəsi 100 mm-dir. 3m boru=2 x 3, 14 L=2 x 3, 14 x 0,05 x 3=0,942 m2
Xaşxaş. bir torpaq borusu ilə yayılan cərəyan=Cari sıxlıq x Elektrod səthinin sahəsi.
Maks. bir torpaqlama borusu ilə yayılan cərəyan=889,419x 0,942=838A, Tələb olunan torpaq borusu sayı=Xəta cərəyanı / Maks.
Tələb olunan torpaq borularının sayı=50000/838=60 ədəd.
Torpaq borularının müqaviməti (izolyasiya edilmiş) R=100xρ / 2 × 3, 14xLx (log (4XL / d))
Torpaq borusu müqaviməti (izolyasiya edilmiş) R=100 × 72,44 / 2 × 3 × 14 × 300 × (log (4X300 / 10))=7,99 Ω / Boru
60 ədəd yerin ümumi müqaviməti=7.99 / 60=0.133 Ohm.
Torpaq zolağının müqaviməti
Torpaq zolağının müqaviməti (R):
R=ρ / 2 × 3, 14xLx (log (2xLxL / ağırlıq))
Dövrə torpaqlama hesablama nümunəsi aşağıda verilmişdir.
12 mm enində, 2200 metr uzunluğunda bir zolağı hesablayın,200 mm dərinlikdə torpağa basdırılmış torpaq müqaviməti 72,44 ohm təşkil edir.
Torpaq zolağının müqaviməti (Re)=72, 44 / 2 × 3, 14x2200x (log (2x2200x2200 /.2x.012))=0, 050 Ω
Yuxarıda göstərilən 60 ədəd torpaqlama borusunun ümumi müqavimətindən (Rp)=0,133 ohm. Və bu, kobud torpaq zolağı ilə bağlıdır. Burada xalis torpaq müqaviməti=(RpxRe) / (Rp + Re)
Xalis müqavimət=(0,133 × 0,05) / (0,133 + 0,05)=0,036 Ohm
Torpaq empedansı və qrup başına elektrodların sayı (paralel qoşulma). Tələb olunan torpaq müqavimətini təmin etmək üçün bir elektrodun kifayət etmədiyi hallarda birdən çox elektrod istifadə edilməlidir. Elektrodların ayrılması təxminən 4 m olmalıdır Paralel elektrodların birləşmiş müqaviməti elektrodun sayı və konfiqurasiyası kimi bir neçə amilin kompleks funksiyasıdır. Müxtəlif konfiqurasiyalarda elektrodlar qrupunun ümumi müqaviməti:
Ra=R (1 + λa / n), burada a=ρ / 2X3.14xRxS
Burada: S=Tənzimləmə çubuğu arasındakı məsafə (metr).
λ=Aşağıdakı cədvəldə göstərilən faktor.
n=Elektrodların sayı.
ρ=Torpaq müqaviməti (Ohmmetr).
R=İzolyasiyada tək çubuğun müqaviməti (Ω).
| Paralel elektrodlar üçün faktorlar | |
| Elektrodların sayı (n) | Amil (λ) |
| 2 | 1, 0 |
| 3 | 1, 66 |
| 4 | 2, 15 |
| 5 | 2, 54 |
| 6 | 2, 87 |
| 7 | 3.15 |
| 8 | 3, 39 |
| 9 | 3, 61 |
| 10 | 3, 8 |
Binanın perimetri kimi içi boş kvadrat ətrafında bərabər şəkildə yerləşdirilən elektrodların torpaqlanmasını hesablamaq üçün yuxarıdakı tənliklər aşağıdakı cədvəldən götürülmüş λ dəyəri ilə istifadə olunur. Bərabər üçbucaqda və ya L-formasında yerləşən üç çubuq üçün λ=1, 66 dəyəri
| Boş kvadrat elektrodlar üçün faktorlar | |
| Elektrodların sayı (n) | Amil (λ) |
| 2 | 2, 71 |
| 3 | 4, 51 |
| 4 | 5, 48 |
| 5 | 6, 13 |
| 6 | 6, 63 |
| 7 | 7, 03 |
| 8 | 7, 36 |
| 9 | 7, 65 |
| 10 | 7, 9 |
| 12 | 8, 3 |
| 14 | 8, 6 |
| 16 | 8, 9 |
| 18 | 9, 2 |
| 20 | 9, 4 |
Boş kvadratlar üçün döngə qoruyucu topraklamanın hesablanması elektrodların ümumi sayı (N)=(4n-1) düsturuna uyğun olaraq həyata keçirilir. Əsas qayda ondan ibarətdir ki, əlavə elektrodlardan tam istifadə etmək üçün paralel çubuqlar ən azı iki dəfə uzun məsafədə yerləşdirilməlidir.
Elektrodların ayrılması onların uzunluğundan çox böyükdürsə və yalnız bir neçə elektrod paraleldirsə, nəticədə meydana gələn torpaq müqaviməti müqavimət üçün adi tənlikdən istifadə edərək hesablana bilər. Praktikada effektiv torpaq müqaviməti adətən hesablanmışdan yüksək olacaq.
Adətən, 4 elektrodlu massiv 2,5-3 dəfə təkmilləşdirmə təmin edə bilər.
8 elektroddan ibarət bir sıra adətən bəlkə də 5-6 dəfə yaxşılaşma verir. Orijinal torpaq çubuğunun müqaviməti ikinci xətt üçün 40%, üçüncü xətt üçün 60%, dördüncü xətt üçün 66% azalacaq.
Elektrod hesablama nümunəsi
Torpaq çubuqunun ümumi müqavimətinin hesablanması 200 vahid paralel olaraq, hər biri 4m intervalla və onlar kvadrat şəklində birləşdirilirsə. Torpaq çubuğu 4-dürmetr və diametri 12,2 mm, səth müqaviməti 500 ohm. Birincisi, tək torpaq çubuğunun müqaviməti hesablanır: R=500 / (2 × 3, 14 × 4) x (Log (8 × 4 / 0, 0125) -1)=136, 23 ohm.
Sonra, paralel olaraq 200 vahid məbləğində torpaq çubuğunun ümumi müqaviməti: a=500 / (2 × 3, 14x136x4)=0,146 Ra (paralel xətt)=136,23x (1 + 10 × 0,146) / 200)=1,67 Ohm.
Torpaq çubuğu boş sahəyə qoşulubsa 200=(4N-1), Ra (boş kvadratda)=136, 23x (1 + 9, 4 × 0, 146 / 200)=1, 61 Ohm.
Torpaq Kalkulyatoru
Gördüyünüz kimi, torpaqlamanın hesablanması çox mürəkkəb prosesdir, o, bir çox amillərdən və mürəkkəb empirik düsturlardan istifadə edir ki, bu da yalnız mürəkkəb proqram sistemləri ilə təlim keçmiş mühəndislər üçün mövcuddur.
İstifadəçi yalnız onlayn xidmətlərdən istifadə edərək təxmini hesablama apara bilər, məsələn, Allcalc. Daha dəqiq hesablamalar üçün hələ də dizayn təşkilatı ilə əlaqə saxlamalısınız.
Allcalc onlayn kalkulyatoru şaquli torpaqdan ibarət iki qatlı torpaqda qoruyucu torpaqlamanı tez və dəqiq hesablamağa kömək edəcək.
Sistem parametrlərinin hesablanması:
- Torpağın üst qatı çox nəmlənmiş qumdur.
- İqlim əmsalı- 1.
- Torpağın alt qatı çox nəmlənmiş qumdur.
- Şaquli torpaqlamaların sayı - 1.
- Qruntun üst dərinliyi H (m) - 1.
- Şaquli hissənin uzunluğu, L1 (m) - 5.
- Üfüqi hissənin dərinliyi h2 (m)- 0.7.
- Birləşdirmə zolağının uzunluğu, L3 (m) - 1.
- Şaquli hissənin diametri, D (m) - 0,025.
- Üfüqi bölmə rəfinin eni, b (m) - 0,04.
- Torpağın elektrik müqaviməti (ohm/m) - 61.755.
- Bir şaquli hissənin müqaviməti (Ohm) - 12.589.
- Üfüqi hissənin uzunluğu (m) - 1.0000.
Üfüqi torpaqlama müqaviməti (Ohm) - 202.07.
Qoruyucu torpaq müqavimətinin hesablanması tamamlandı. Elektrik cərəyanının yayılmasına ümumi müqavimət (Ohm) - 11.850.
Torpaq elektrik sistemindəki bir çox gərginlik mənbələri üçün ümumi istinad nöqtəsini təmin edir. Torpaqlamanın insanı təhlükəsiz saxlamağa kömək etməsinin səbəblərindən biri də yerin dünyanın ən böyük keçirici olması və artıq elektrikin həmişə ən az müqavimət yolunu tutmasıdır. Evdəki elektrik sistemini torpaqlamaqla insan cərəyanın yerə getməsinə şərait yaradır ki, bu da onun və başqalarının həyatını xilas edir.
Evdə düzgün torpaqlanmış elektrik sistemi olmadan istifadəçi təkcə məişət cihazlarını deyil, həm də həyatını riskə atır. Məhz buna görə də hər evdə təkcə torpaqlama şəbəkəsi yaratmaq deyil, həm də xüsusi ölçü alətlərindən istifadə etməklə onun işinə hər il nəzarət etmək lazımdır.
