Erdungsschleife – Gerät, Berechnung und Installation des Erdungssystems für ein Landhaus

Erdungsschleife

Dank der technologischen Entwicklung haben Elektrogeräte mit mehreren Stromversorgungen unsere Häuser überflutet. Ein Leben ohne Kühlschrank, Waschmaschine, Mikrowelle und Induktionsherd ist kaum vorstellbar – all das nutzen wir jeden Tag. Vergessen Sie nicht, dass Elektrogeräte bei Verstößen gegen ihre Isolierung eine Gefahr für uns darstellen. Daher ist es notwendig, die Erdungsschleife für das gesamte Haus auszurüsten, um sich und die Geräte vor einem Ausfall des Gehäuses zu schützen.

Inhalt

• Warum brauchen Sie eine Erdungsschleife?
• Erdschleifengerät
• Wie mache ich eine Berechnung?
• Erdschleife: Stromkreis
• Erdschleifenkonstruktion

 

Warum brauchen Sie eine Erdungsschleife?

In einer trockenen Fachsprache bedeutet Erdung eine elektrische Verbindung mit der Erdung nichtleitender Teile elektrischer Anlagen, die absichtlich hergestellt wurde. Gleichzeitig werden diese Teile von Elektrogeräten im Normalzustand nicht mit Strom versorgt, sondern befinden sich möglicherweise darunter. Der Grund kann eine Verletzung der Isolation sein, einschließlich.

Um in einer einfacheren Sprache zu erklären, müssen wir uns an den Schulphysikkurs erinnern. Wie wir uns erinnern, fließt der Strom tendenziell in Richtung des geringsten Widerstands. Wenn die Isolierung unter Spannung stehender Teile von Geräten unterbrochen ist, sucht der Strom nach der Stelle, an der der Widerstand am niedrigsten ist. Es liegt also eine Störung am Gehäuse des Geräts vor. Mit anderen Worten, das Metallgehäuse wird unter Spannung stehen. Zusätzlich zu der Tatsache, dass dies den Betrieb des Geräts selbst stören oder sogar beschädigen kann, erhält eine Person, wenn sie in dem Moment die Oberfläche des Körpers berührt, einen elektrischen Schlag.

Die Erdungsschleife ist notwendig, damit der Strom umgekehrt proportional zu ihrem Widerstand zwischen der Person und dem Erdungsgerät verteilt wird. Da der Widerstand des menschlichen Körpers um ein Vielfaches größer ist als der Widerstand des Erdungskreises, fließt der maximal zulässige Strom durch ihn und der Rest geht zur Erde. Wir kommen zu einem sehr wichtigen Punkt: der Durchführung der Schaltung erden sich, es ist notwendig, es so zu machen, dass sein Widerstand minimal akzeptabel ist.

Erdschleifengerät

Meistens erfolgt die Erdung mit Metallstäben – Elektroden, die in den Boden eingegraben und oben durch einen Streifen oder Stab miteinander verbunden sind. Diese Konstruktion ist mit einem Kabel oder dem gleichen Metallstreifen mit dem Hauswächter verbunden..

Darüber hinaus hängt die Tiefe der Position der Elektroden von der Sättigung des Bodens mit Wasser ab. Je höher das Grundwasser, desto weniger Tiefe ist erforderlich..

Der Abstand zum Haus sollte mindestens 1 m, jedoch nicht mehr als 10 m betragen.

Die Erdungsschleife eines Privathauses wird mit Stangen ausgeführt, bei denen es sich um eine Stahlecke, Armaturen mit glatter Struktur, einem Rohr und einem I-Träger handeln kann. Die Querschnittsfläche der Elektroden sollte mehr als 1,5 cm2 betragen, und die Form sollte für das Einfahren in den Boden geeignet sein.

Die Stäbe sind in einer Reihe oder in Form einer geometrischen Figur angeordnet: Dreieck, Quadrat, Rechteck. Dies hängt von der einfachen Installation der Struktur und dem Bereich ab, der verwendet werden kann. Eine Konturausrüstungsoption um den Umfang des Gebäudes ist ebenfalls möglich. Am häufigsten ist jedoch die dreieckige Erdschleife. Oben in der Abbildung sind Elektroden eingetrieben, die durch ein Stahlband miteinander verbunden sind.

Wichtig! Die Erdungsschleife muss sich immer unter dem Gefrierpunkt befinden.

Mit anderen Worten kann die Erdung mit improvisiertem Material erfolgen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, ein fertiges Kit für die Anordnung der Erdungsschleife zu erwerben. Es enthält Stäbe – verkupferte Elektroden, 1 m lang, die durch eine Gewindeverbindung verbunden sind. Solche Kits sind nicht billig, vereinfachen aber die Aufgabe erheblich und sind langlebig im Gebrauch..

Wie mache ich eine Berechnung?

Die Erdung kann natürlich empirisch erfolgen. Zum Beispiel, um die Wassertiefe zu bestimmen, sich aus dem Haus in die optimale Entfernung zurückzuziehen und eine dreieckige Kontur anzuordnen. Schweißen Sie die Elektroden miteinander und messen Sie den Widerstand der resultierenden Struktur. Wenn sich herausstellt, dass es zu groß ist, vertiefen Sie noch weitere Elektroden, befestigen Sie sie an den vorherigen und nehmen Sie erneut Messungen vor. Und so lange, bis das Messergebnis den Anforderungen entspricht.

Experten empfehlen dringend, vor dem Erstellen der Erdungsschleife alle erforderlichen Berechnungen durchzuführen. Bestimmen Sie die Anzahl der benötigten vertikalen Erdungselektroden und die Länge des Verbindungsstreifens in Abhängigkeit vom Widerstand des Bodens.

Zuerst müssen Sie den Widerstand einer vertikalen Masseelektrode bestimmen – der Elektrode.

Wo,

R0 ist der Widerstand einer Elektrode, Ohm;

Erforderlicher äquivalenter Erdungswiderstand, Ohm * m;

L ist die Länge der Elektrode, m;

d ist der Durchmesser der Elektrode, mm;

T ist der Abstand von der Mitte der Elektrode zur Erdoberfläche, m.

 

Der Wert der Bodenbeständigkeit kann der Tabelle entnommen werden, aber wenn der Boden heterogen ist, dann

 

Wo,

? – saisonaler Klimakoeffizient;

P1, P2 – Bodenwiderstand (1 – obere Schicht, 2 – untere Schicht), Ohm * m;

H– Dicke der oberen Bodenschicht, m;

t ist die Tiefe, bis zu der die Elektrode verstopft ist, m (Grabentiefe);

Wenn Sie den Widerstand der horizontalen Masseelektrode nicht berücksichtigen, kann die Anzahl der Elektroden durch die Formel ermittelt werden:

Wo,

n0 ist die Anzahl der Elektroden;

Rн– normalisierter Erdungswiderstand, basierend auf PTEEP.

Wir bestimmen den Stromwiderstand der horizontalen Masseelektrode nach folgender Formel:

Wo,

Lg – die Länge der Masseelektrode;

b– Breite der Masseelektrode;

? – Saisonalitätskoeffizient der horizontalen Masseelektrode;

?G – Bedarfskoeffizient der horizontalen Erdungsleiter.

Die Länge der Masseelektrode ist wie folgt:

Wo,

a ist der Abstand zwischen den Elektroden.

Der Widerstand der vertikalen Elektroden unter Berücksichtigung der horizontalen Masseelektrode:

Die Gesamtzahl der vertikalen Erdungselektroden beträgt:

Wo,

?im – Bedarfsfaktor für vertikale Erdungsleiter.

Ein Indikator namens „Nutzungsfaktor“ zeigt die Auswirkung von Strömen aufeinander an, abhängig von der Position der vertikalen Elektroden. Wenn die Elektroden parallel geschaltet sind, beeinflussen sich die durch sie fließenden Ströme gegenseitig. Je kleiner der Abstand zwischen den Elektroden ist, desto größer ist der Gesamtwiderstand der Schaltung..

Wenn die Anzahl der nach der letzten Formel erhaltenen Erdungsleiter nicht ganzzahlig ist, runden Sie sie auf die nächste Ganzzahl ab.

Erdschleife: Stromkreis

Nachdem alle Berechnungen durchgeführt wurden, wählen wir einen geeigneten Ort für die Position der Erdschleife. Wir bestimmen, in welcher Figur sich die Elektroden befinden. Dann zeichnen wir ein Erdschleifendiagramm unter Berücksichtigung der Art der verwendeten Materialien. Geben Sie unbedingt an, was für die Elektroden und für den Verbindungsstreifen verwendet wurde, deren Länge und Durchmesser sowie Tiefe.

All dies wird uns nicht nur zur Erleichterung der Installation und für die Zukunft nützlich sein, sondern auch, um einen Pass für die Erdschleife zu erhalten. Wenn die Installationsarbeiten abgeschlossen sind und der Widerstand des Stromkreises gemessen wird, werden Energiemanager, die eingeladen werden müssen, alle erforderlichen Unterlagen für die Erdungsschleife ausstellen und bestätigen. Dies ist natürlich der Fall, wenn alles richtig gemacht wird..

Erdschleifenkonstruktion

Die Installation der Erdschleife beginnt am besten in der warmen Jahreszeit. So ist es einfacher, Erdarbeiten durchzuführen und den Erdungswiderstand zu messen. Dann ist es zuverlässiger zu sehen, in welcher Tiefe das Grundwasser liegt.

Betrachten Sie die Option, die Erdschleife in Form eines Dreiecks anzuordnen:

1. Wir haben bereits einen Ort ausgewählt. Daher graben wir einen Graben mit einer Tiefe von 0,7 m bis 1 m (unter dem Gefrierpunkt) und einer Breite von 0,5 bis 0,7 m. Die Linien sollten ein Dreieck mit einer Seite bilden, deren Länge während der Berechnungen bestimmt wurde.
2. Aus einer der Ecken des Dreiecks graben wir einen Graben in Richtung des Kraftschilds.
3. An den Eckpunkten des Dreiecks treiben wir Erdungselektroden ein. Was genau wir dafür verwenden werden, muss im Stadium der Berechnungen entschieden werden. Als Beispiel sei ein Stahlwinkel von 50 * 50 mm angegeben. Wenn die Bodendichte es Ihnen nicht erlaubt, die Stangen einfach zu verstopfen, müssen Sie Brunnen bohren.
4. Wir vertiefen die Stangen so, dass sie über den Boden hinausragen. Wenn wir noch Brunnen bohren mussten, setzen Sie Ecken in diese und füllen Sie sie mit Erde, die mit Salz gemischt ist.
5. Wir nehmen ein Stahlband von 40 * 5 mm und schweißen an die Elektroden, wobei wir eine Kontur in Form eines Dreiecks bilden. Dann führen wir von einem von ihnen einen Streifen zum Schaltschrank.
6. Wir befestigen den Streifen mit einer Schraube mit einem Durchmesser von 10 mm am Erdungskabel oder am Stromschutz. In diesem Fall muss der Bolzen mit dem Streifen verschweißt werden.
7. In diesem Stadium überprüfen wir den Widerstand der Erdungsschleife mit einem Ohmmeter. Dieses Gerät ist nicht billig, es macht keinen Sinn, es zu kaufen. Es ist besser, Mitarbeiter aus dem Energiemanagement einzuladen, Messungen vorzunehmen und den Pass der Bodenschleife auszufüllen. Der Widerstand muss geringer sein als erforderlich. Wenn nicht, müssen Sie zusätzliche Elektroden ansteuern.
8. Wenn sich der Widerstand als ausreichend herausstellte, füllen wir den Graben mit homogenem Boden ohne Bauschutt und Schotter.

Wichtig! Während des weiteren Betriebs bei ungewöhnlich trockenem Wetter ist es ratsam, die Erdungsschleife vom Schlauch zu wässern, um den Widerstand zu verringern.

Alle Arbeiten im Zusammenhang mit der Berechnung und Installation der Erdschleife können Fachleuten mit mehr Erfahrung anvertraut werden. Dies spart Zeit und Nerven. Aber wenn Sie dazu neigen, alles selbst zu tun, machen Sie es. Ihre Schöpfung wird Sie und Ihre Familie schützen.