Uzemnění v soukromém domě s vlastními rukama 220V: uspořádání zemní smyčky, jak provádět instalační práce

Uzemňovací systémy pro soukromé domy vlastníma rukama: 380 V a 220 V

Při instalaci zemních smyček není významný rozdíl mezi třífázovým (380 V) a jednofázovým (220 V) schématem soukromého domu. Je však přítomen v zapojení. Zjistěme, co to je.

Správně provedený vstup do domu. Takto by to mělo vypadat v ideálním případě.

Jednofázová síť používá k napájení elektrických spotřebičů třížilový kabel (fáze, nulový vodič a zem). Třífázová síť vyžaduje pětižilový elektrický kabel (stejná zem a nulový vodič, ale tři fáze).

Zvláštní pozornost je třeba věnovat připojení - zem nesmí přijít do styku s nulovým vodičem.

Zvažte tuto situaci. Z rozvodny vedou do rozváděče 4 žíly (nula a 3 fáze). Jakmile máme na staveništi dobrý uzemňovací systém, zavedeme jej do rozváděče a "uzemníme" jej na samostatné přípojnici. Fázové a nulové vodiče procházejí celou automatikou (RCD) a poté vedou ke spotřebičům. Z uzemňovací sběrnice vede vodič přímo k zásuvkám a zařízením. Pokud je nulový kontakt uzemněn, jističe se vypínají zcela zbytečně a toto zapojení v domě je naprosto zbytečné.

Schéma uzemnění na chatě vlastníma rukama není obtížné, ale vyžaduje pečlivý a opatrný přístup při provádění. Není obtížné ji provést pouze pro jeden kotel nebo jiný elektrický spotřebič. Toho se určitě dotkneme níže.

Plášť plynového kotle, stejně jako kovové trubky, vyžaduje dobré uzemnění, aby nedocházelo k jiskření.

Co je to zemní smyčka v soukromém domě: definice a montáž

Zemnič je konstrukce tvořená kolíky a přípojnicemi v zemi, která v případě potřeby vede proud. Ne každá půda je však pro zemnič vhodná. Za vhodnou půdu se považuje rašelina, hlína nebo jíl, nikoli však kámen nebo skála.

Obrys je připraven. Zbývá už jen položit přípojnici ke stěně domu.

Uzemňovací rám je umístěn ve vzdálenosti 1÷10 metrů od budovy. Za tímto účelem se vyhloubí příkop zakončený trojúhelníkem. Optimální rozměry jsou délky stran 3 metry. Elektrodové kolíky jsou zatlučeny do rohů rovnostranného trojúhelníku a spojeny ocelovou sběrnicí nebo úhelníkem pomocí svařování. Z vrcholu trojúhelníku jede autobus do domu. Podrobně se jim budeme věnovat v následujících pokynech krok za krokem.

Jakmile pochopíte, co je uzemňovací obvod, můžete přejít k výpočtům materiálu a rozměrů.

Výpočet uzemnění pro soukromý dům: vzorce a příklady

Elektroinstalační předpisy (PUE) a GOST stanovují přesný rámec pro to, kolik ohmů by mělo být uzemněno. Pro 220 V - 8 ohmů, pro 380 - 4 ohmy. Je však třeba mít na paměti, že pro celkový výsledek se bere v úvahu také odpor uzemnění, v němž je uzemňovací smyčka uspořádána. Tyto informace lze získat z tabulky.

S těmito údaji můžete použít vzorec:

Vzorec pro výpočet odporu tyče

Kde:

• R_o - je odpor tyče v ohmech;
• L - délka elektrody, m;
• d - průměr elektrody, m;
• T je vzdálenost od středu elektrody k povrchu, m;
• Р_eq. - zemní odpor, Ohm;
• T je vzdálenost od vrcholu tyče k povrchu, m;
• l_n - je vzdálenost mezi kolíky v metrech.

Tento vzorec je však obtížné použít. Pro zjednodušení doporučujeme použít online kalkulačku, kde stačí zadat údaje do příslušných polí a stisknout tlačítko vypočítat. Tím se zabrání možnosti vzniku chyb ve výpočtech.

Pro výpočet počtu kolíků použijeme vzorec

vzorec pro výpočet počtu tyčí ve smyčce

kde R_n - je standardní odpor zemniče a ψ je součinitel zemního odporu zemniče. V Rusku je to 1,7.

Vezměme si příklad uzemnění soukromého domu stojícího na černé zemi. Pokud je smyčka vyrobena z ocelové trubky o délce 160 cm a průměru 32 cm. Dosazením údajů do vzorce získáme n_o = 25.63 х 1.7/4 = 10.89. Zaokrouhlením výsledku získáte požadovaný počet uzemňovačů - 11.

Vlastnosti uzemňovacích schémat 220 V a 380 V

Připojení je v každém případě zvláštní. Jediné, co zůstává stejné, je vnější obvod. Konstrukce může být libovolná (uzavřená, lineární). Z hlediska vstupu do domu je však třeba vzít v úvahu některé nuance. Totéž platí pro uspořádání kabeláže. Napětí 220 V vyžaduje dvouvodičové vedení. Jeden musí být rozdělen na "zem" a "neutrál". Druhý je namontován na izolátorech.

380 V je elektrický systém, pro který se používá čtyřvodičový systém. Jedno z jader se rozdělí stejně jako v předchozím případě. Ostatní jsou namontovány přes izolátory, které nejsou ve vzájemném kontaktu. Další zvláštností tohoto typu instalace je potřeba dalších ochranných zařízení. Jedná se o proudové chrániče a proudové chrániče. Dodávají se s nulovým vodičem.

Návrh obvodů

Komponenty

Uzemňovací smyčka

Již zmíněný zemní odpor (Rz) obvodu je hlavním parametrem, který se sleduje ve všech fázích jeho provozu a který určuje jeho účinnost. Tato hodnota musí být tak nízká, aby poskytovala volnou cestu pro nouzové proudy směřující do země.

Poznámka! Nejdůležitějším faktorem, který má rozhodující vliv na hodnotu zemního odporu, je kvalita a stav zeminy v místě instalace zemniče. Na základě toho by měl být zemnič nebo příslušná zemnicí smyčka (což je v našem případě totéž) konstruován tak, aby splňoval následující požadavky:

Z toho vyplývá, že uzemňovací bod nebo uzemňovací smyčka SC (což je v našem případě totéž) musí mít konstrukci, která splňuje následující požadavky:

• Měla by obsahovat sadu kovových tyčí nebo kolíků o délce nejméně 2 metry a průměru 10 až 25 milimetrů;
• Ty jsou navzájem spojeny (nutně svařením) deskami ze stejného kovu do určitého tvaru, čímž vzniká tzv. "uzemňovač";
• Kromě toho je součástí přívodní měděná přípojnice (nazývaná také elektrická přípojnice) o průřezu určeném typem chráněného zařízení a velikostí protékajícího proudu (viz tabulka níže).

Tabulka průřezů přípojnic

Tyto komponenty jsou nezbytné pro propojení prvků zařízení, které mají být chráněny, pomocí přípojnice (měděné tyče).

Rozlišení podle místa instalace

Podle ustanovení PUE může být ochranný obvod proveden jak ve venkovním, tak ve vnitřním prostředí, přičemž na každý z nich se vztahují specifické požadavky. Ten určuje nejen povolený odpor uzemňovací smyčky, ale také podmínky pro její měření v každém konkrétním případě (vně nebo uvnitř budovy).

Při rozdělování uzemňovacích soustav podle jejich umístění je třeba mít na paměti, že je vhodné uvádět, jak je hodnocen odpor zemniče pouze u venkovních staveb, protože uvnitř budovy obvykle žádný zemnič není. Pro vnitřní stavby je společné, že celý obvod prostor, ke kterým jsou zařízení a spotřebiče, které mají být uzemněny, jsou připojeny ohebnými měděnými vodiči.

Pro vnější uzemněné části je zaveden pojem odporu proti opětovnému uzemnění, který vychází ze zvláštní organizace ochrany v rozvodně. Skutečnost je taková, že nulový bod zařízení (zejména snižovacího transformátoru) je již jednou uzemněn při vytvoření nulového ochranného vodiče nebo sdruženého pracovního vodiče v napájecí stanici.

Pokud se tedy na druhém konci téhož vodiče (obvykle přípojnice PEN nebo PE, která je přivedena přímo do rozváděče zákazníka) provede další místní uzemnění, lze to oprávněně nazvat opětovným uzemněním. Organizace tohoto typu ochrany je znázorněna na obrázku níže.

Znovuobjevení

Důležité: Přítomnost místního nebo opakovaného uzemnění představuje bezpečnostní opatření v případě poruchy ochranného vodiče PEN (PE v napájecích systémech TN-C-S). Taková závada se v technické literatuře obecně označuje jako "zero burn".

Taková porucha se v odborné literatuře obecně označuje jako porucha s nulovým spalováním.

Výběr uzemňovací soustavy pro rodinný dům

Můžete si přečíst fórum i článek """

Pro moderní soukromé domácnosti jsou vhodné pouze dva uzemňovací systémy, TT a TN-C-S. Prakticky celý soukromý sektor je napájen z trafostanic s hluchým nulovým bodem a čtyřvodičovým přenosovým vedením (tři fáze a PEN, kombinované provozní a ochranné uzemnění nebo jinými slovy kombinované uzemnění a zem).

Zvláštní vlastnosti uzemňovacího systému TN-C-S

Podle odst. 1.7.61 Pravidel TN se doporučuje, aby se vodiče PE a PEN na přívodu k instalaci v budově a na dalších přístupných místech znovu uzemnily. Tj. vodič PEN u vchodu do domu se přepojí a rozdělí na PE a N. Pak se použije 5 nebo 3vodičový svazek.

Přepínání mezi PEN a PE je přísně zakázáno (viz PUE 7.1.21. V žádném případě nesmí mít obvody vodičů PE a PEN kontaktní nebo bezkontaktní spínací prvky). Bod oddělení musí stát před spínacím zařízením. Vodiče PE a PEN nesmí být přerušeny.

Nevýhody systému TN-C-S

Pokud dojde k přerušení vodiče PEN, může se na krytu uzemněných spotřebičů objevit nebezpečné napětí.

Popis systému TN-C-S
Pouze se doporučuje, aby moderní elektrická vedení vedená vodičem NN-ABC byla v místě vstupu do budov přepojena na vodiče PE a PEN a aby přepojení elektrických vedení bylo povinné.

Podle bodu 1.7.135 instalačních předpisů, pokud jsou nulový provozní a nulový ochranný vodič odděleny od určitého bodu v instalaci, nesmí být v průběhu rozvodu energie za tímto bodem spojeny. V místě oddělení PEN-ochranný zemnicí vodič a nulový pracovní vodič, musí být zřízeny samostatné svorky nebo přípojnice pro propojovací vodiče. PEN-vodič napájecího vedení musí být připojen ke svorce nebo přípojnici nulového ochranného vodiče. PE-ochranný zemnící vodič.

Pro zajištění vysoké úrovně bezpečnosti před úrazem elektrickým proudem v systému TN-C-S je nutné použít ochranné odpojovací zařízení (RCD).

Zvláštní vlastnosti systému TT

Popis systému TT
Ochranný vodič PE je uzemněn nezávisle na nulovém provozním vodiči N a není mezi nimi dovoleno žádné spojení.

Systém TT se doporučuje pro nadzemní vedení, která jsou v nevyhovujícím stavu (staré neizolované vodiče nadzemního vedení, chybějící uzemnění sloupů).

Poznámka

SP 31-106-2002 "PROJEKTOVÁNÍ A VÝSTAVBA UNIVERZÁLNÍCH BYTOVÝCH SYSTÉMŮ" stanoví, že napájení bytu musí být provedeno ze sítě 380/220 V s uzemňovací soustavou TN-C-S.

Vnitřní obvody musí být provedeny se samostatnými nulovými a ochrannými vodiči.

Pravidla instalace systému CT:

1. Instalace proudového chrániče na přívodu s nastavením 100-300 mA (požární proudový chránič).
2. Instalace proudového chrániče s nastavením maximálně 30 mA (nejlépe 10 mA pro koupelnu) na všechna skupinová vedení (ochrana před unikajícím proudem proti dotyku živých částí elektrického zařízení v případě poruchy v domovní elektroinstalaci).
3. Nulový pracovní vodič N nesmí být připojen k místnímu uzemnění a přípojnici PE.
4. Pro ochranu elektrických zařízení před atmosférickým přepětím je nutné instalovat svodiče přepětí nebo přepěťové odrušovací prvky.
5. Odpor zemní smyčky Rc musí odpovídat podmínkám instalace (viz 1.7.59):
   • u proudových chráničů s nastavením 30 mA nesmí odpor uzemňovací smyčky (zemniče) překročit 1666 ohmů;
   • V případě RCD s proudem 100 mA nesmí odpor uzemňovací smyčky (uzemňovače) překročit 500 Ohm.

Ke splnění výše uvedené podmínky postačí jediný svislý zemnič ve formě úhelníku nebo tyče dlouhé asi 2-2,5 metru. Ale doporučuji udělat obvod důkladněji tím, že povedete několik zemnicích elektrod (nebude to horší).

Nevýhody systému TT:

1. V případě zkratu mezi fází a zemí vznikne na tělesech elektrických spotřebičů nebezpečný potenciál (zkratový proud není dostatečný pro spuštění jističe, proto je instalace proudového chrániče povinná - PUE 1.7.59).

Uvedenou nevýhodu systému lze neutralizovat instalací relé pro sledování napětí a proudových chráničů (dvoukaskádový obvod s jedním "požárním" nebo selektivním proudovým chráničem pro celý dům a několika proudovými chrániči na všech spotřebitelských vedeních).

Specifikované 2 kaskádové schéma s jedním RCD pro 100 mA a 3. RCD pro 30 mA (pro každou fázi), také jsem se vybavil. Tento obvod se osvědčil při odpojení napájení přesně pomocí proudového chrániče, když jsem narychlo strčil do zásuvky hrot nesprávně zapojeného multimetru.

Jak provést správné uzemnění uzavřeného okruhu v soukromém domě bez pomoci odborníků?

Po přípravné fázi přichází na řadu instalace. Zdánlivě rutinní úkol zatloukání zemnicích elektrod do země se může změnit přinejmenším ve zkažené kovové dílo. To vše je způsobeno neznalostí technologie procesu.

Před zatloukáním je důležité elektrody řádně nabrousit. Elektromontéři, kteří mají zkušenosti, již vědí, jak provést ochranné uzemnění v soukromém domě - doporučují vytvořit bod se zkosením 30-35°.

Od jeho okraje je třeba ustoupit o 40-45 mm a provést sestup o 45-50°. Kanál, I-nosník nebo T-nosník může mít několik úkosů a tyče se doporučuje kovat. Další postup je vidět na videu a skládá se z následujících přechodů:

• Pomocí bajonetové lopaty vykopejte rovnostranný trojúhelníkový výkop o straně 1,2 metru a rýhu ve směru budovy pro uzemňovací tyč. Hloubka výkopu je 50-70 cm.
• V rozích trojúhelníku lze vyvrtat otvory hluboké až 50 cm pro snadné zatloukání.
• K zatlučení elektrod použijte kladivo nebo rotační kladivo s nástavcem, které ponechte 20-30 cm nad povrchem dna výkopu.
• Přivařte kovové pásky k vyčnívajícím částem zemnicí elektrody pomocí elektrického svařování.
• Položte pás, který spojuje roh obrysu a základ budovy, tak, že jej předem ohnete do profilu.
• Přivařte uzemňovací pásek k rohu trojúhelníku. Na straně domu přivařte na pásek šroub pro upevnění měděného drátu.
• Na místa sváru naneste antikorozní barvu nebo bitumen. Nechte barvu zaschnout a zakopejte příkop.

Kontrola parametrů uzemňovacího obvodu

Za poslední fázi organizace systému se považuje měření odporu dokončeného obvodu, protože dobrá ochrana je vyžadována nejen při použití městského vedení, ale také při připojení záložního generátoru. Tato fáze ukáže, zda je ochranné uzemnění v soukromém domě provedeno správně a zda při instalaci nedošlo k chybám. Odpor lze určit několika způsoby:

• Pomocí žárovky na 220 V připojte jeden kontakt k fázi a druhý k zemnicí liště. Jasně svítící žárovka signalizuje dobře fungující systém, slabě svítící žárovka nutí ke kontrole spolehlivosti svarů.
• Pomocí megaohmmetru, který měří odpor mezi prvky obvodu a zkušebními elektrodami zapuštěnými do země ve vzdálenosti 15 a 20 metrů do hloubky 50 cm.
• Použití testeru ve stavu měřiče napětí. Hodnoty měření fáze-nula a fáze-země by neměly mít výrazný rozdíl (max. 10 jednotek).

Ochranný systém jako takový nevyžaduje údržbu, stačí zabránit výkopům v oblasti obrysu a včas zvlhčit půdu. Nepřípustné je také pronikání agresivních látek, které snižují životnost konstrukce na 2 až 3 roky.

Vliv země na odpor Rz

Uzemňovací značka

V praxi bylo prokázáno, že odpor zemniče je do značné míry určen půdními podmínkami v místě, kde se zemnič nachází. Vlastnosti půdy v oblasti, kde se provádějí ochranné práce, zase závisí na následujících faktorech:

Vlhkost půdy v místě provádění prací;

• Přítomnost kamenitého materiálu v půdě, kde nelze provést uzemnění (v tomto případě je třeba zvolit jiné místo);
• Schopnost uměle zvlhčovat půdu během obzvláště suchých letních období;
• chemické složení půdy (přítomnost solí v půdě).

V závislosti na složení půdy ji lze zařadit do jednoho nebo druhého typu (viz foto níže).

Různé typy půdy

Na základě vzniku odporu v zemní elektrodě, který se má snižovat s vlhkostí a zvyšováním koncentrace soli, se v případě nouze do půdy uměle vstřikují vlhké chemické látky NaCl.

Vhodné půdy pro uzemnění jsou hlinité půdy s vysokým obsahem rašeliny a solí.

Schéma uzemnění pro soukromý dům

Soukromé domy jsou obvykle napájeny nadzemním vedením se systémem uzemnění TN-C. V tomto systému je nulový vodič zdroje uzemněn a fázový vodič L a kombinovaný ochranný a provozní vodič PEN jsou připojeny k domu.

Po instalaci vlastního uzemňovacího obvodu je nutné jej připojit k elektrické síti domu.

• To lze provést dvěma způsoby:
• převést systém TN-C na systém TN-C-S;
• Připojte dům k uzemňovací smyčce pomocí systému TT.

Připojení domu k uzemňovací smyčce systému TN-C-S

Jak víte, systém TN-C neposkytuje samostatný ochranný vodič, proto v domě přizpůsobujeme systém TN-C systému TN-C-S. Provádí se rozdělením sdruženého nulového pracovního a ochranného vodiče PEN na dva samostatné, pracovní N a ochranný PE.

Máte tedy dva napájecí vodiče, fázový vodič L a kombinovaný vodič PEN. Aby bylo možné získat třívodičovou soustavu s oddělenými fázovými, nulovými a ochrannými vodiči, musí být soustava TN-C správně rozdělena na TN-C-S v hlavním domovním rozváděči.

Za tímto účelem nainstalujte do rozváděče přípojnici, která je kovově spojena s rozváděčem, což bude přípojnice uzemnění PE, ke které bude připojen vodič PEN ze strany napájení. Z přípojnice PE pak vede propojka na přípojnici nulového pracovního vodiče N, přípojnice nulového pracovního vodiče by měla být izolována od rozváděče. Fázový vodič je připojen k samostatné přípojnici, která je rovněž izolována od rozváděče.

Poté byste měli připojit startovací panel k uzemňovacímu obvodu domu. K tomu slouží měděný lankový kabel. Jeden konec kabelu se připojuje ke startovacímu panelu a druhý konec se připojuje k uzemňovacímu vodiči pomocí šroubu na konci, který byl k tomuto účelu přivařen.

Připojení domu k zemnicí smyčce pomocí systému TT

U tohoto typu připojení není nutné oddělit vodič PEN. Připojte fázový vodič k přípojnici, která je izolovaná od panelu. Připojte kombinovaný vodič PEN zdroje k přípojnici, která je izolovaná od rozvaděče, a pak považujte PEN pouze za nulový vodič. Poté připojte tělo panelu k uzemňovací smyčce domu.

Jak vidíte na obrázku, zemnicí smyčka domu nemá žádné elektrické spojení s vodičem PEN. Tento způsob připojení uzemnění má oproti systému TN-C-S několik výhod.

Pokud by došlo k přepálení vodiče PEN na straně napájení, všechny spotřebiče by byly připojeny k vašemu uzemnění. To může mít mnoho negativních důsledků. Protože uzemnění není připojeno k vodiči PEN, zaručuje nulový potenciál na těle spotřebiče.

Často se stává, že nulový vodič v důsledku nerovnoměrného zatížení fází (nesymetrie fází) vytváří napětí, které může dosahovat hodnot mezi 5 a 40 V. Při spojení mezi nulovým vodičem sítě a ochranným vodičem může vzniknout malý potenciál i na krytech vašich spotřebičů. Samozřejmě, že pokud taková situace nastane, proudový chránič by měl vypnout, ale proč vkládat naděje do proudového chrániče. Je lepší a správnější nepokoušet osud a nedopustit, aby se to stalo.

Ze způsobů připojení uzemňovacího obvodu domu lze vyvodit závěr, že systém TT v soukromém domě je bezpečnější než systém TN-C-S. Nevýhodou systému TT je jeho nákladnost. To znamená, že při použití systému TT musí být instalována ochranná zařízení, jako jsou proudové chrániče a napěťová relé.

Je třeba také poznamenat, že není nutné vytvořit delta obvod. Vše závisí na vnějších podmínkách. Vodorovné zemnicí elektrody lze uspořádat v libovolném pořadí, buď do kruhu, nebo do jedné řady. Hlavní je mít jich dostatek, aby byl zajištěn minimální zemní odpor.