Uziemienie w prywatnym domu - zasada działania, wymagania i zalecane schematy
Wśród różnych możliwości zapewnienia bezpieczeństwa mieszkania, uziemienie w prywatnym domu zajmuje szczególne miejsce: obwód elektryczny każdego nowoczesnego domu nie zostanie zatwierdzony, jeśli nie zapewni połączenia z pętlą uziemienia.
Istnieje kilka opcji i schematów uziemienia prywatnego domu, a także jasne wymagania dotyczące PUE (zasady instalacji elektrycznej) - wszystko to musi być znane i zrozumiane, aby energia elektryczna w domu była bezpieczna.
Treść artykułu [ukrywać] [pokazywać]
- Dlaczego potrzebujesz uziemienia w prywatnym domu: zasada działania
- Nowoczesne systemy uziemiające i zalecenia PUE
- Elementy obwodów, opcje uziemienia i wymagane materiały
- Wymagania dotyczące rezystancji urządzenia uziemiającego.
- Co zrobić przy wymianie starego okablowania na uziemienie TN-C?
- Dlaczego RCD jest konieczny w przypadku uziemienia?
- Jakie prace są wykonywane podczas instalacji uziemienia
- Wniosek
Dlaczego potrzebujesz uziemienia w prywatnym domu: zasada działania
Uziemienie w prywatnym domu jest uważane za ważną część systemu zasilania. Jest montowany w następujących celach:
- Ochrona mieszkańców domu przed porażeniem elektrycznym (podczas dotykania urządzenia z uszkodzoną izolacją przewodów elektrycznych);
- Prawidłowa praca nowoczesnych urządzeń elektrycznych;
- Bezpieczna eksploatacja sprzętu gazowego;
- Wydajne działanie ochrony odgromowej.
Zasada działania systemu opiera się na elementarnych prawach fizyki, które mówią, że prąd elektryczny zawsze porusza się w kierunku najmniejszego oporu.
W przypadku uszkodzenia izolacji urządzenia prąd wychodzi (zamyka się) do obudowy. Taka sytuacja jest obarczona awariami i awariami, nie wspominając o niebezpieczeństwie, że osoba otrzyma czułe wyładowanie przez przypadkowe dotknięcie powierzchni ręką.
Przydatne wideo
W obecności uziemienia prąd jest rozprowadzany z uwzględnieniem rezystancji ciała i obwodu uziemiającego domu (w odwrotnej proporcji).
Starannie przemyślane uziemienie ochronne tworzy obwód elektryczny o rezystancji znacznie mniejszej niż rezystancja ludzkiego ciała. Prąd przepływający przez osobę nie będzie miał niebezpiecznego efektu, a główny ładunek trafi w ziemię.
Głównym elementem uziemiającym prywatnego domu jest pętla uziemienia - PUE definiuje ją jako metalowe przewodniki i elektrody uziemiające (pręty lub rury) zakopane w ziemi.
Okablowanie wewnętrzne zgodnie z nowoczesnymi standardami odbywa się za pomocą przewodu trójprzewodowego (faza + zero + uziemienie). Ochronne przewody uziemiające łączą obwód z urządzeniami elektrycznymi.
Aby zapewnić bezpieczeństwo podczas burzy, stosowane są urządzenia przeznaczone do tego celu - ograniczniki przeznaczone do dużych prądów i napięć.
Nowoczesne systemy uziemiające i zalecenia PUE
Obecnie istnieją trzy systemy uziemienia głównego: TN, TT i IT. Przeważnie w życiu codziennym używana jest jedna z odmian pierwszego z nich - TN-C, TN-S, TN-CS.
Przydatne wideo
Wyjaśnienie skrótów
Pierwsza litera wskazuje sposób uziemienia źródła zasilania, druga charakteryzuje uziemienie konsumenta.
- T - źródło (odbiorca) jest uziemione;
- I - przewodzące prąd części źródła są odizolowane od ziemi;
- N - konsument jest podłączony do punktu uziemienia źródła (zerowy).
- C - przewody N (zero pracy) i PE (zero ochrony) są połączone w jeden wspólny przewód PEN;
- S - funkcje przewodów N i PE są rozdzielone.
Podtypy systemu TN (TN-C, TN-S, TN-CS) różnią się sposobem podłączenia przewodów N i PE.
System TN-C
W takim przypadku jeden przewodnik (N i PE są połączone w całej sieci elektrycznej) pełni zarówno funkcje robocze, jak i ochronne.
Taki sposób organizacji systemu jest wszechobecny w starych zasobach mieszkaniowych, prosty we wdrożeniu i ekonomiczny. Jednak brak oddzielnego uziemienia ochronnego często prowadzi do zwarcia w sytuacji awaryjnej (przepięcia). Zgodnie z nowoczesnymi standardami, odzwierciedlonymi w wymaganiach PUE, system uziemiający TN-C jest zabroniony dla nowych budynków. Jednocześnie nie ma obowiązkowego wymogu modernizacji starych (chyba że przeprowadzany jest gruntowny remont).
System TN-S
Tutaj przewody N i PE są rozdzielone, na obudowach urządzeń elektrycznych nie pojawia się napięcie. System jest bezpieczny i dobrze chroni człowieka, domowe urządzenia elektryczne i budynek. Główną wadą jest wysoki koszt aranżacji.
System TN-CS
Połączony system. Na wyjściu z zasilacza przewody N i PE są połączone w jednym przewodzie. Przy wejściu do budynku dołączony jest przewód ochronny PE.
Decydując, które uziemienie jest lepsze dla prywatnego domu, należy zapoznać się z Kodeksem instalacji elektrycznych. Zaleca podsystem TN-CS jako główny dla większości klientów; jest łatwy do zorganizowania i bardziej niezawodny niż inne, chroni przed ogniem z powodu zwarcia.
Elementy obwodów, opcje uziemienia i wymagane materiały
Systemy uziemienia ochronnego (urządzenia uziemiające) są zwykle podzielone na następujące elementy:
- przewód uziemiający (pętla uziemienia); istnieje opcja naturalna i sztuczna;
- przewody uziemiające.
Według PUE preferowane będzie użycie naturalnej elektrody uziemiającej (metalowego ogrodzenia lub rurociągu), jeśli jej rezystancja spełnia ustalone normy. W przeciwnym razie dozwolone jest użycie sztucznej elektrody uziemiającej. Do jego budowy potrzebujesz:
- Metal do uziemienia (rury, kształtki gładkie, kątownik stalowy, pręt, taśma).
- Drut ze stali, miedzi lub aluminium o wystarczającym przekroju.
- Materiał montażowy (narożniki metalowe, zaciski, złączki).
- Mocowania i izolacja z tworzywa sztucznego.
Modułowe uziemienie pinów
Pętla uziemienia wiejskiego domu może być zorganizowana w oparciu o modułową metodę kołków. System jest wyjątkowo odporny na korozję, podczas montażu nie stosuje się spawania. Uziemienie sworznia składa się z prętów stalowych o długości do 1,5 m z połączeniem gwintowanym. Miedziowane (lub z wierzchnią warstwą ze stali nierdzewnej) kołki wbijane są w ziemię za pomocą młota wibracyjnego (perforatora) ze specjalną dyszą. Elektrody (szpilki) są osadzone na dużej głębokości, dzięki czemu parametry obwodu nie zależą od zmian sezonowych. Zestaw jest zwykle kupowany jako gotowy od firmy instalacyjnej. Wysoki koszt takiego obwodu jest uzasadniony jego trwałością: żywotność prętów miedzianych sięga 30 lat, stali nierdzewnej - 50 lat.
czarny metalowy kontur
Ta konstrukcja ma ograniczoną żywotność (5-10 lat z powodu korozji); z czasem rezystancja obwodu znacznie się pogarsza. Dozwolone jest użycie czarnego walcowanego metalu z powłoką antykorozyjną, ale należy uważać, aby taka powłoka nie była dielektrykiem.
Wymagania dotyczące rezystancji urządzenia uziemiającego.
Uziemienie dla prywatnego domu ma sens, jeśli rezystancja pętli jest minimalna. W takim przypadku (gdy opór osoby jest znacznie większy niż opór obwodu), niezauważalny ładunek przejdzie przez ciało, a pozostały potencjał trafi do ziemi.
Opór zależy od rodzaju, liczby i głębokości elementów uziemiających, a także właściwości gruntu. Gleby gliniaste i gliniaste o wilgotności 20-40% są uważane za optymalne.
Aby upewnić się, że urządzenie uziemiające spełnia swoje funkcje, przeprowadzany jest pomiar rezystancji.
Przydatne wideo
Co zrobić przy wymianie starego okablowania na uziemienie TN-C?
W większości domów starego zasobu mieszkaniowego zainstalowano dwuprzewodowy system zasilania. Nawet jeśli zainstalowano uziemienie, zostało ono wykonane zgodnie ze schematem TN-C, który wykorzystuje jeden „neutralny” przewodnik do wykonywania dwóch zadań - roboczego (do obsługi urządzeń i urządzeń elektrycznych) i ochronnego (w celu oszczędzania sprzętu sieci elektrycznej ).
W rzeczywistości taki system niezawodnie chroni obwód elektryczny jako całość, ale pozostawia zasilane urządzenia gospodarstwa domowego i ich właścicieli z niewielką lub żadną ochroną. Ponadto w deszczową pogodę takie połączenie może prowadzić do skoków napięcia nawet przy wyłączeniu ochronnym - znane są przypadki zgonów z podobnych powodów.
Podczas budowy nowych domów ten system jest niedozwolony; tam, gdzie się zachował, zaleca się w miarę możliwości przejść przez system TN-CS (przy wejściu do budynku przewód PEN jest ponownie uziemiony, a następnie rozdzielony na PE i N). W sytuacji awaryjnej przewód N jest odłączony od sieci, ratując domowe urządzenia elektryczne i ich właścicieli przed problemami.
Przejście na system TN-CS w domach ze zużytą instalacją elektryczną jest uzasadnione ze względów bezpieczeństwa.
Dlaczego RCD jest konieczny w przypadku uziemienia?
RCD (urządzenie prądu szczątkowego) to szybki przełącznik, który działa w parze z pętlą uziemienia i reaguje na upływ prądu przerywając obwód.
Schemat bez uziemienia i RCD
Gdy izolacja przewodu jest zerwana, faza pojawia się na metalowej obudowie urządzenia elektrycznego. Jeśli prąd nie ma dokąd pójść dalej, to gdy osoba zetknie się z ciałem urządzenia elektrycznego, wyładowanie przejdzie przez ciało. Konsekwencje będą zależeć od wielu czynników, a skutki mogą być różne - od strachu po przerwy w pracy serca.
Bez uziemienia faza na powierzchni urządzenia z uszkodzonym okablowaniem pozostanie do momentu wyłączenia maszyny wprowadzającej .
RCD w obwodzie bez przewodu ochronnego (TN-C)
W takim systemie, jeśli izolacja przewodu zostanie zerwana, RCD nie zadziała natychmiast, ponieważ nie wystąpi prąd upływowy. Ale gdy tylko osoba dotknie uszkodzonego urządzenia, część prądu trafi do ciała i RCD zadziała.
Nawet bez obecności uziemienia prąd będzie przepływał przez ludzkie ciało tylko przez czas niezbędny do zadziałania RCD - zwykle dziesiątych części sekundy. W rezultacie możliwe są bolesne odczucia, ale prawdopodobnie można uniknąć zgonu.
Obwód z przewodem ochronnym (TN-S i TN-CS) i RCD
Jeśli urządzenie elektryczne styka się z pętlą uziemienia i jest połączone przez RCD, to jeśli przewód fazowy zostanie zwarty do metalowej obudowy urządzenia elektrycznego, natychmiast pojawia się upływ prądu (który trafia do ziemi). RCD wyzwala i przerywa obwód.
Kocioł gazowy i RCD
Przede wszystkim musisz zrozumieć, że uziemienie kotła gazowego w prywatnym domu musi być wykonane bezbłędnie - nie ma wyjątków.
Uziemienie kotła gazowego i instalacja RCD są przeprowadzane jednocześnie. Jest to warunek konieczny przy podłączaniu gazu do budynku mieszkalnego, ponieważ podczas pracy na korpusie kotła gazowego powstają naprężenia powierzchniowe.
Uziemienie kotła gazowego w prywatnym domu pozwoli uniknąć uszkodzenia drogiego sprzętu elektronicznego i zapobiegnie pożarom spowodowanym elektrycznością statyczną. Środek ten, biorąc pod uwagę wysoką wybuchowość gazu, służy jako dodatkowa ochrona przed ogniem.
Jakie prace są wykonywane podczas instalacji uziemienia
Cały proces tworzenia pętli masy dzieli się na następujące kroki:
- Po ustaleniu bezpiecznej głębokości konstrukcji (gdzie gleba jest zawsze mokra) wykopany jest rów.
- Metalowe pręty (elektrody uziemiające) są zakopane w ziemi.
- Pętla masowa jest montowana: pręty ułożone w rzędzie lub w kształcie figury (najczęściej trójkąta), połączone taśmą lub rurami, zespawane szeregowo.
- Obwód jest dodatkowo przyspawany do przewodu odprowadzającego taśmą stalową.
- Gotowa elektroda uziemiająca jest podłączona do panelu elektrycznego, wykop jest wypełniony.
Podczas instalacji kompetentni specjaliści biorą pod uwagę kilka ważnych niuansów:
- Kontur powinien znajdować się poniżej linii zamarzania gleby. W przeciwnym razie, gdy woda w ziemi zamieni się w lód, ziemia przestanie przewodzić prąd i uziemienie nie będzie działać.
- Elektrody uziemiające nie mogą być malowane, ponieważ warstwa farby jest dielektrykiem i nie będzie kontaktu między obwodem a uziemieniem.
Wniosek
Wszystko, co jest znane w życiu codziennym - lodówka, kuchenka mikrofalowa, kabina z hydromasażem - nie powinno być niebezpieczne. Prawidłowo zaprojektowane uziemienie w wiejskim domu, gdzie obwód systemu i obudowy przyrządów stanowią jeden, powinno zapewniać bezpieczne zasilanie, bez ryzyka dla ludzi i ich otoczenia.
