A földelés a magánlakásokban az elektromos berendezéseket, készülékeket és háztartási berendezéseket a földeléshez csatlakoztatja. A rövidzárlatos érintkezési feszültség ekkor biztonságos értékre csökken. A földelő kapcsoló általában érintkezik a földdel, innen a név. Amikor egy személy megérinti a hibás készülék házát vagy a sérült szigetelésű vezetékeket, a teljes potenciált a föld elnyeli, megakadályozva a halálos áramütést.

Le kell földelnem a házat?

A magánlakások tele vannak számos elektromos készülékkel – mosógépek, TV-k, páraelszívók, lámpatestek, vasalók… A földelés megvédi az érzékeny elektromos készülékeket az áramváltozások miatti meghibásodástól.

A földelés legfontosabb feladata azonban az, hogy biztosítsa a személy és az otthona biztonságát, ezért egy magánházban el kell rendezni. Ha a hálózat egy sérült részéhez ér, elkerülhetetlen az áramütés, mivel az emberi test jó áramvezető. Ha azonban egy földelő áramkört, amelynek ellenállása sokkal kisebb, beépítünk az áramkörbe, az elektromos potenciál a földbe távozik a kedvezőbb útvonalon, így megmentve az emberi életet.

Földelés hiányában rövidzárlat esetén a vezeték vagy a készülék szikrát vethet és tüzet okozhat. Ezért a megfelelő földelés nemcsak az elektromos, hanem a tűzbiztonságot is garantálja.

Földelési szabványok

A földelés nem egyszerűen egy, a földbe ültetett pózna. A helyes szervezés érdekében a fő normatív dokumentum a PUE Villamos berendezésekről szóló rendelet. Ezek biztosítják a berendezések földelését:

• földelt vagy szigetelt semleges pontok – 1 kW-nál nagyobb teljesítményű;
• 1 kW-ig, közvetlenül földelt vagy szigetelt semleges ponttal.

A szabványok szerint a mosógép, a vasaló és a vízmelegítő aljzatainak rendelkezniük kell egy földelő hurokhoz csatlakozó vezetékkel. A főzőlapok és más beépített készülékek külön vezetékkel földelhetők.

A PUE szabályai és követelményei

Az 1. fejezetben.7 szabály tartalmaz konkrét utasításokat egy magánház földelésének megszervezésére vonatkozóan. 42 és 380 volt közötti váltakozó feszültség esetén kötelező a magas kockázatú helyeken. Ide tartoznak a fürdőszobák, WC-k, fürdőhelyiségek, konyhák és egyéb nedves helyiségek, valamint az olyan nem fűtött helyiségek, ahol elektromos berendezések vannak. A kültéri berendezések földelését is megköveteli.

Mindenekelőtt természetes földelektródákat kell használni. Elektromos berendezések csoportjánként 1 készülék alkalmazása engedélyezett. Például a szomszédos garázs, fészer és szauna hálózatainak egyetlen rendszerbe történő összekapcsolása. A földelő vezetéknek ebben az esetben hosszúnak kell lennie.

A földelésre vonatkozó fő követelmények

A földelő kapcsoló jellemzésére olyan kifejezéseket használnak, mint az ellenállás és az érintkezési feszültség. Minél kisebb az ellenállás, annál jobban semlegesíti a különböző eredetű áramokat, és annál kisebb az érintkezési feszültség.

Amikor egy magánház földelését saját kezűleg végzi, az egyik fő feladat a maximális vezetőképesség biztosítása. Az előírások szerint a megengedett legnagyobb földelési ellenállás

• 380 V – 30 ohm, 220 V – 60 ohm háromfázisú feszültségekhez;
• Egyfázisú 220 V – 30 Ohm, 127 V – 60 Ohm.

A felszíntől a földelektróda tetejéig a minimális mélységnek 0,5-0,7 m-nek kell lennie. Az alaptól való távolságnak legalább 0,8-1 m-nek kell lennie. A forgácsot 0,1-0,2 m zúzottkővel kell betakarni a munkarész kiálló részein. Nem ajánlatos olyan helyen használni, ahol a talaj kiszáradhat, pl. fűtőmű közelében.

Fő földelőcsatlakozás

A földelő kapcsolók 1-2 vezetékkel csatlakoznak a fő földelősínhez, amely általában a házban lévő kapcsolótáblában vagy kábelezési szekrényben található. Az elektromos berendezéshez vezetékekkel csatlakozik, amelyek száma 5-től 18-ig terjedhet. Mindegyikhez egy-egy csavarral van rögzítve, amely rögzítőanyával védi a csatlakozást a kicsavarodástól.

A földelő rudat a magánház elektromos rendszerében lévő potenciálok kiegyenlítésére és a veszélyes feszültségek földelő elektróda felé történő elvezetésére használják. Acélból vagy rézből készül, alumíniumot nem szabad használni.

A földelési hurkok típusai

Minden földelőelektróda egy sor függőleges rúdból áll, amelyek úgy vannak a talajba süllyesztve, hogy a tetejük 0,5-0,7 m-re van a talajfelszíntől. Ezeket egy vízszintes földelő elektróda köti össze, amelyet a huroknak a fogyasztóhoz való vezetésére is használnak. Zárt vagy lineáris szerkezeteket használnak a magánlakások építésénél.

Miért nem elég 1 földelő elektróda?

Úgy tűnik, hogy a talajjal érintkezik, így csak egy rúd használható. Ez azonban nem elegendő, és a PUE tiltja.

Van egy kifejezés a földszivárgással szembeni ellenállásra. Maximális áram- és feszültségsűrűség – a vízbe merített rúd körül. Amikor az elektromosság a földön keresztül áramlik, a mozgásával szembeni ellenállás megnő, és bizonyos távolságban nullává válik. Ezt a területet nevezik terjeszkedési zónának.

1 földelő elektródával a lefedett terület túl kicsi ahhoz, hogy az áram gyors kiáramlását biztosítsa, ezért legalább 2-3 rudat kell használni. Ez biztosítja, hogy a földelő elektródára alkalmazott rövidzárlatos feszültség gyorsan eloszlik, és a készülék ellenállása csökken.

Zárt hurok

Három vagy több rúd, amelyeket a tetejükön egy legalább 4 mm vastag, a talajba ágyazott acélszalag köt össze. Egyetlen vezetékkel csatlakozik a fő földelősínhez. A keresztmetszeti területet az eszközök teljes névleges teljesítménye, a mag anyaga és a szigetelési fok alapján kell kiválasztani. A részleteket lásd a Villamosipari Gyakorlati Szabályzat nr.1.7.76 és n.1.7.77.

Lineáris

Egy épületre és épületcsoportra egyaránt alkalmazható. A függőleges merevítők vízszintes acélcsővel vagy profillal vannak összekötve a kontúr lezárása nélkül.

Háló

A külső kontúr ebben az esetben rudakból és vízszintes merevítőkből áll, rács alakban. Nehéz elektromos berendezések földeléséhez használják, ezért magánházakhoz nem alkalmas.

A földi csatlakozórendszer

Az elektromos berendezésekre vonatkozó előírások szerint a csapok közötti távolságnak legalább a hosszukkal kell megegyeznie, ezért az ilyen hatalmas szerkezetek telepítésekor több méter hosszú árkokat kell ásni. Ez nem a legjobb megoldás egy már jól karbantartott telephelyen. Kompaktabb földelési rendszerhez moduláris mélyföldelési rendszereket használnak.

A földelő elektróda hossza az ellenállási követelményektől függ. Egy gázközponti fűtés nélküli házban a követelmények enyhébbek, és elegendő a 6-10 méteres behatolás. Ha van gázkazán, akkor azokat 10-15 m-re a földbe kell temetni. Nincs hegesztés, az elektródákat foglalatokkal csatlakoztatják egymáshoz. Erős kalapáccsal vagy vibrációs kalapáccsal ütik be.

Az árnyékolás hatása

Az árnyékolási tényezőt a csapok egymástól való távolságának kiszámításához használják, figyelembe véve azok kölcsönös hatását. Ha közel kerülnek egymáshoz, akkor az eredmény egy feszültség átfedése, és a hatás felnagyítódik.

A hatás csökkentése érdekében növelni lehet a földelő elektródatüskék hosszát. Ez a fajta szerkezet általában 2 rúdból áll – 1 rudat hajtanak először, a másikat pedig utána. De ezeket a földelőket a magánlakásépítésben a telepítés bonyolultsága miatt nem használják.

A függőleges csapok vízszintes elemmel való összekapcsolásával csökkentjük az egyes csapok szórási területét. A számítások során a hatását egy olyan tényezővel veszik figyelembe, amely az áramkörben lévő elektródák számától függ.

Földi ellenállás

Egy többelemes rendszerben a rudak száma, távolsága, mélysége, sőt maguknak a rudaknak az alakja is kölcsönösen függ egymástól. A talaj ellenállása nagymértékben befolyásolja. Az elektromos áram vezetési képessége talajonként eltérő. A legkisebb fajlagos ellenállás a kőben van, ami az alacsony víztartalomnak köszönhető.

A legjobb vezető a víz, ezért minél nedvesebb a talaj, annál jobb a vezetőképessége. Például a vályog fajlagos ellenállása 100 Ohm/m, míg a homoké 7-szer nagyobb – 700 Ohm/m.

A talaj pontos fajlagos ellenállásának meghatározásához 0,7-1 m mély kutat kell ásni, és azonosítani kell a talaj anyagának típusát. A vezetőképességet egy speciális készülékkel mérheti.

A számítás egy éghajlati együtthatót használ, amely a régiótól függően figyelembe veszi a talaj nedvességtartalmát.

Az érintési és lépésfeszültségeket a lehető legkisebbre kell csökkenteni. A BRE olyan normákat állapított meg, amelyek nem veszélyeztetik az emberi életet.

Anyagok egy családi ház földeléséhez

Bármilyen fémszegek vagy csövek használata elegendőnek tűnik, de a PUE réz, fekete vagy horganyzott acél használatát ajánlja földelő elektródákhoz.

Az anyagoknak a következőknek kell lenniük:

• Elég erősek ahhoz, hogy ellenálljanak a földbe kalapálással járó igénybevételnek;
• Korrózióálló, mivel évekig nedves környezetben voltak.

Nem festeni vagy korrózióálló kivitelben, mivel ez növelné a hurok ellenállás. Kivételt képeznek a hegesztési varratok és a föld feletti részek.

A földelést természetes vagy mesterséges (ismételt) földelő elektródák segítségével végzik.

Egy magánház természetes földeléséhez ajánlott használni:

• földalatti közművek – vízvezetékek, csatornarendszerek, kivéve a gázvezetékeket, mivel azok robbanásveszélyesek;
• kutak, kútburkolat;
• a talajjal érintkező vasbeton- és fémszerkezetek;
• földkábelek ólomhüvelyei, alumíniumkábelek tilosak.

Mesterséges földelő elektródákat használnak:

• 6-10 mm átmérőjű horganyzott és nem horganyzott rudak;
• Legalább 4 mm vastag fémszögek;
• Profilozott és kerek csövek 48 mm² és nagyobb keresztmetszetű csövek.

Földelési számítás egy családi ház esetében: hogyan kell kiszámítani a képlet segítségével

A szerkezetek gyártásához olyan anyagokat lehet használni, amelyek kéznél vannak. A lényeg az, hogy paramétereiknek meg kell felelniük a PUE-nak (táblázat). A számításhoz a következőket kell megadni:

• a H mélység, amelyig az elektródákat elmerítik;
• A köztük lévő D távolság;
• az N rudak száma;
• tű hossza L;
• az elektróda L1 tetejéig mért mélység;
• szalaghossz Lp.

Egy 3 m-es sarok vagy cső kézzel történő földbe fúrása meglehetősen nehézkes. Ha ez nem lehetséges, a dübelek 2-2,5 méterre rövidíthetők.

az elektródák közötti távolságnak a hosszuk többszörösének kell lennie, azaz D/L egész szám, hogy a táblázatban szereplő megfelelő árnyékolási tényezőt ki lehessen használni. a vízszintes sáv hossza megegyezik a távolságok összegével, valamint a házzal közvetlenül szomszédos szakasszal.

Egy 3 méter hosszú szöget vagy csövet elég nehéz kézzel a földbe fúrni – valamilyen berendezésre lesz szükség. Ha ez nem lehetséges, használhat rövidebb – 2-2,5 méteres – rudakat.

A földelési ellenállás kiszámítása az előkészített konfigurációból történik. Ha ez a normális határokon belül van, a szerkezet jól végzi a munkáját. Ha nem, módosítsa a paramétereket.

Először számítsuk ki az egyetlen földelő elektróda ellenállását. A képletek meglehetősen bonyolultak, és a csapok alakját és helyzetét – függőleges vagy vízszintes – figyelembe véve kell alkalmazni őket.

A második lépésben 4 táblázatból választja ki a képernyő együtthatóit, a távolság arányát és az elektródák számát.

A harmadik lépés a végső ellenállás kiszámítása egy olyan képlet szerint, amely a következő tényezők mindegyikét tartalmazza.

Így néz ki a számítás végső képlete:

Ha az ellenállás a szükségesnél nagyobb, akkor az elektródák számát vagy hosszát hozzá kell adni. Ha az érték túl alacsony, eltávolíthat néhány rudat, vagy csökkentheti a hosszát, hogy anyagot takarítson meg.

Egyszerű számítás egy online kalkulátor segítségével, példával együtt

A földelés kiszámításához speciális programok léteznek, nevezetesen a MatchCad és az Excel, de tudni kell, hogyan kell velük dolgozni. Az online számológépek használata a legegyszerűbb. A megfelelő mezőkben adja meg az éghajlati régiót, a felső és altalaj típusát, az elektróda hosszát és átmérőjét.

A kimenet minden szükséges információt megad – a területed talajának fajlagos ellenállását, a függőleges földelő és a csatlakozó szalag áram-áram ellenállását, a teljes ellenállást, a csapok számát és a szalag hosszát. Az adatok megváltoztatásával meghatározhatja a legkompaktabb konfigurációt a rendelkezésre álló anyagok jellemzőinek megfelelően.

Példa. Egy 380 V váltakozó feszültségű hálózatra csatlakoztatott családi ház esetében a névleges impedancia 30 ohm. Az éghajlati övezetet a januári és a július – II-i hőmérséklet alapján választották ki. A talaj felső és alsó rétege agyag. A földeléshez 2 m hosszú, 25 mm átmérőjű függőleges elektródákat használunk. A vízszintes elemhez egy 10 cm-es csíkot használunk. Szabványos földelési mélység 0,7 m.

Ezekkel az adatokkal a számológép kiszámította, hogy 3 rúdra van szükség egy 4 m hosszú vízszintes földelő elektródához, ami nekünk megfelel. 2 elektróda lesz a szalag szélén, egy pedig a közepén.

Földelési rendszer egy magánlakásban: hogyan válasszuk ki

Az egyedi építésben 2 földelési rendszert használnak:

• TT;
• TN-C-S.

A TT rendszer a legegyszerűbb. Független földelő hurokkal rendelkezik. Csatlakoztassa a vezetőt a földelő rúdhoz a kapcsolótáblában, egy vezetékkel a földelő hurokhoz csatlakoztatva.

A TN-C-S rendszer összetettebb. A földsínt a transzformátorból érkező PEN vezetékhez csatlakoztatják. A földhurok nem független ebben a rendszerben.

A PEN-vezetőt minden póluson földelni kell, de ezt gyakran nem teszik meg. Ha egy újra nem földelt PEN-vezetőn vészhelyzet lép fel, a teljes potenciál a GHW-be és a földelőbe áramlik egy magánlakásban.

A TN-C-S rendszert az EPC-előírások prioritásként ismerik el. Ha a TN-C-S nem lehetséges, akkor TT-vel kell helyettesíteni. Sok háztartásbeli azonban az egyszerű TT rendszert választja, amely meglehetősen megbízható.

Hogyan csináld magad: lépésről-lépésre útmutató

Vegyünk egy példát egy családi ház földelésére szolgáló lineáris rendszerre. A függőleges földelő elektródához egy 50×50 mm-es, 2 m hosszú, 4 mm falvastagságú sarkot, a vízszintes földelő elektródához pedig egy 40×4 mm-es szalagot választottunk. A szögek közötti távolság 2 m. A szögek közötti távolság 2 m volt. A földterület talaja agyagos. Zárt hurok készítésekor a munkafolyamat ugyanaz lesz, kivéve a különböző alakú árok előkészítését.

Hely kiválasztása

A földelést olyan nyílt, csővezetékek nélküli területen kell elvégezni, ahol nem terveznek földmunkát vagy építési munkálatokat. A házba való behatolásnak az áramkörhöz közel kell lennie.

A földelőt nem szabad az alapozáshoz közel vezetni; a minimális távolság 1 méter, az ajánlott távolság 6-10 méter. A földelő elektróda kiálló részeit lehetőleg a gyermekek és háziállatok elől elzárva kell tartani.

Földmunkák

Jelöljön ki egy egyenes vonalat, és ásson egy 0,5-0,7 m mély árkot.

Készítsen kis lyukakat fúróval, hogy könnyebben be lehessen kalapálni a konzolokat. Ha nem süllyednek jól a földbe, akkor vizet adhatnak a gödörbe.

A földelőanyag előkészítése

A szögvas egyik végét csőcsiszolóval meg kell élezni, hogy könnyebben behatoljon a talajba.

Csatlakoztasson egy fülkét a másik végéhez. Így a saroktartó nem fog meghajolni kalapáláskor.

A földelő elektróda beverése

Kalapács egy sarok a földbe. A tetejét kissé meg kell emelni az árok alja fölé, hogy utána egy vízszintes elemet hegeszteni lehessen.

Ugyanígy járjunk el a függőleges földelőelektróda többi részével is.

Hegesztés

Hegesszünk egy 40x4mm-es csíkot a szög tetejére. Az egyes varratok hossza legalább 10 cm legyen.

A kötést nagyon óvatosan kell hegeszteni, hogy a szalag és a szög közötti érintkezési felületet növelni lehessen. Hegesszen egy csavart a szalag végére, amely a kapcsolótáblából származó rézvezeték rögzítésére szolgál.

A lemez talajszint fölé nyúló része, amelyet horgonycsavarokkal rögzítenek a kiegyenlítő felülethez. Ehhez először fúrjon lyukakat a fémbe.

Ezután a horgonyokat becsavarjuk.

A hegesztési varratok a korrózió által fokozottan veszélyeztetett területek. A felület fémkefével történő előkezelését követően korróziógátló bitumenes masztixszal kell lefesteni.

A házba vezet

Most már csak a földelést kell csatlakoztatni a kapcsolótáblához. Használjon 10 mm² keresztmetszetű rézhuzalt.

Fúrjon egy lyukat a falba, helyezze be a vezeték egyik végét, és rögzítse a másik végét a szalag csavarjához.

Csatlakozás a földsínhez

Ahhoz, hogy a rézvezeték végét jól meg lehessen szorítani, gondosan meg kell forrasztani. Csavarja fel a földelő rúd érintkezését egy kis erővel.

A vezetők lógásának megakadályozása érdekében csavarja össze őket bilincsekkel.

Feltöltés

Az árkot töltse vissza földdel, zárja le. Rajzolja le a földelési csatlakozások vázlatát, és ragassza fel a kapcsolótábla ajtajára az esetleges elektromos munkák esetére. A felhasznált anyagok, méretek és jellemzők meghatározása.

Földelés hegesztés nélkül

A hegesztett varratok biztosítják a vezetők szoros érintkezését és az elektromos áramkör folytonosságát olyan instabil és korrozív környezetben, mint a földelés. A PUE lehetővé teszi a csavarozott csatlakozások használatát beltéri vagy kültéri berendezésekben, feltéve, hogy a hozzáférés biztosított az ellenőrzéshez és a teszteléshez. A vízszintes és függőleges földelő elektródák csavarokkal történő csatlakoztatása nem ajánlott.

Előre gyártott földelő készletek

Ha az acélszalag, szögvas vagy kerek acél vásárlása nem szerepel a tervei között, akkor használhat kész földelőkészletet a családi házához.

Alapfelszereltségként tartalmazza:

• 4 rézbevonatú fémtüske 1,5 m hosszú;
• Csavarhúzó tartozék a forgó kalapácshoz;
• 4 ízület, amelyek közül az egyiknek van egy szánkóhüvelye;
• Egy lándzsa az alsó tüskéhez;
• Csavarozott csatlakozás egy csatlakozóval a földelő áramkör és a házból jövő ágvezeték összekapcsolására;
• Védő tömítőszalag a csavaros csatlakozáshoz;
• Elektromos kenőzsír a földelő áramkör és a vezető közötti kapcsolat javítására.

Ez a földelés legfeljebb 10-15 Ohm ellenállást biztosít, ami megfelel a 380 V névleges feszültségű 3 fázisú csatlakoztatás követelményeinek.

A mélyföldelő elektróda telepíthető kalapáccsal vagy nagy teljesítményű ütveütő kalapáccsal. A hegyet be kell kenni és a rúdhoz kell csavarozni a bemerítés előtt. A másik végére egy fúvóka van felszerelve. Minden egyes csapot a földszintre vezetnek, és a következőhöz egy aljzattal csatlakoznak, amelynek menete szintén vezető zsírral van bevonva.

Az elektróda felső része egy kis lyukba süllyeszthető, hogy ne legyen feltűnő a területen. Célszerű azonban szem előtt hagyni, hogy ellenőrizni lehessen a vezetékkel való kapcsolatot.

Az előre gyártott földelés telepítése legfeljebb 2 órát vesz igénybe, ami lényegesen gyorsabb, mint egy házilag készített földelőé. De ha mélyen a sziklába van temetve, akkor nagyon nehéz telepíteni.

Hibák a földelés telepítésekor

A nem megfelelő földelés nagyon gyakran okozza az elektromos sérüléseket, tüzeket vagy az elektromos berendezések károsodását.

Az alábbiakban felsoroljuk a földelési elrendezések leggyakoribb hibáit:

• a földelő kapcsoló csatlakoztatása közvetlenül az elektromos berendezéshez és nem a földelő sávhoz;
• A kerítéstartók, fűtés- vagy gázvezetékek földelő áramkörként való használata, ami szigorúan tilos;
• A semleges PEN-vezető nem csatlakozik a földelőrendszerhez, telepítsen olyan kapcsolókat, amelyek megszakíthatják a kapcsolatot;
• olyan anyagok használata, amelyek nem felelnek meg a PUE vastagságra és méretekre vonatkozó követelményeinek, ami gyors korrózióhoz vezet;
• a hegesztési varratok túl rövidek;
• a hegesztési varratokra és a talajfelszínen lévő szalagra nem alkalmaznak korróziógátló masztixot;
• a vízszintes és függőleges elemek méretezése nem a számításoknak megfelelően;
• a csapok közötti távolság túl kicsi, és nem a hosszuk többszöröse;
• a TT és TN kapcsolási rajzok helytelen használata.

Következtetés

A földelés egy magánlakásban szükséges intézkedés, hogy megvédje Önt és családját az áramütéstől. Soha ne hagyja figyelmen kívül az elektromos berendezések építésére és üzemeltetésére vonatkozó előírásokat, mivel az áramkörben keletkező bármilyen hiba az elektromos áramnak a lehető legrövidebb úton történő elterelését eredményezi, ami tragédiához vezethet. A földelés a legbiztonságosabb helyre irányítja, hatékonyan csökkentve az érintkezési feszültséget. A telepítés során be kell tartania a cikkünkben leírt szabályokat.