グランドループ構成。接地。人工接地

家庭や企業の電気的安全性を確保するには、接地ループを設置する必要があります。アースは負に帯電した優れた導体であり、強力な電化製品のケースが垂直アースによってこの導体に接続されている場合、相電圧が漏れた場合でも感電を恐れることはありません.

すべての規則と基準を満たす垂直接地の設置を実行するには、基本原則を理解する必要があります正しい取り付けこの電気的保護方法。

垂直接地用材料

実践が示しているように、最良の垂直接地電極は、保護対象物のすぐ隣の地面に設置された鋼製の丸棒です。棒鋼のほか、接地電極としても使用可銅線. しかし、この材料は高価であるため、接地導体としてはあまり使用されません。 1 本の棒では感電を確実に防ぐには不十分なため、互いに距離を置いて配置された棒を電気溶接で接続します。

ロッドを互いに接続するには、丸鋼製の各接地電極に溶接され、家に導入されて接続される金具を購入する必要があります。電気製品およびデバイス。

鋼棒の価格は安く、電気があれば溶接機すべての作業は自分で行うことができます。このような作業を行う際の消耗品のコストもそれほど高くないため、鋼棒と付属品を使用して行われる接地は、多額の財政的投資を必要としません。

パラメータ計算

実行を開始する前に設置工事、接地パラメータの正しい計算を実行する必要があります。垂直接地電極と岩石との接触面積は、土壌の抵抗に直接依存します。

で実施した場合北部地域地面がかなりの深さまで凍結している国では、導体と地面との接触面積は、地面が0.5メートルを超える深さまで凍結していない南部よりも大きくする必要があります。

土壌が凍結すると、その抵抗が急激に増加し、グランドループの効率に悪影響を及ぼします。したがって、永久凍土条件で適切なレベルの電気的保護を確保するために、一般的に受け入れられているものとは異なる設置技術を使用できます。

地面が完全に凍っている場合は、かなりの深さまでドリルで穴を開け、金属電極を取り付け、以前に取り除いた土で穴を埋める必要があります。

土壌と土壌の接触面積は、接地が必要な岩にも依存します。抵抗率物質。

岩場や石の多い地面での抵抗の最高値。この場合、垂直接地電極の長さは、通常の通過を確保するために最大になります。電流品種で。このような状況では、垂直接地の設置が施設の電気的保護を実行する唯一の方法です。このような状況で電気的保護を取り付けるための最適なオプションは、特別なバイブレーターを使用することです。これにより、ロッドを岩や岩の多い土壌に簡単に取り付けることができます。

黒い土や泥炭に接地する場合、通常の接地を確保するには、電極を 1.5 メートルの深さまで浸すだけで十分です。

垂直接地電極の直径は、少なくとも 16 mm でなければなりません。通常、垂直接地棒には直径 18 ～ 20 mm の金具が使用されます。

機器の設置

接地を設置する予定の土壌の種類が決まったら、ロッドの設置に進むことができます。

ロッドを地面に設置する前に、土壌の最上層を少なくとも 0.5 メートルの深さまで除去する必要があります。通常、このような溝は建物全体の周囲に沿って作られます。垂直接地導体間の距離は 5 メートルを超えてはなりません。トレンチの全長を「5」で割れば、垂直方向の接地電極の数を簡単に計算できます。たとえば、トレンチの全長が 50 メートルの場合、垂直接地電極の数は 10 個になります。

必要な深さまでロッドを地面に突き刺すために、ハンマーで打ち込むことができます。土が柔らかく、ロッドの長さが3メートルを超えない場合、手動での設置に時間と労力はかかりません。さらに設置しやすいように、トレンチに垂直ロッドを設置して、底から10〜20cmの高さで立ち上がるようにする必要があります。

地面が十分に岩が多い場合は、特別なノズルを備えた削岩機を使用して、垂直ロッドを取り付けることができます。

Petushokタイプのトラクターショベルがある場合は、元の取り付け方法が使用されます。油圧バケット制御ドライブにより、垂直に配置されたロッドに十分な力で作用できるため、後者は石の多い地面にも完全に入ります。

すべての垂直接地電極を取り付けた後、それらは水平に配置された補強材によって相互接続されます。

水平ロッドの直径は少なくとも 10 cm である必要があります。そうしないと、必要なレベルの抵抗値が得られません。

スチールテープでロッドを互いに接続できます。テープの幅は 48 mm 以上、金属の厚さは 4 mm 以上必要です。溶接は、金属接合部に腐食プロセスが形成されないように高品質で実行する必要があります。腐食プロセスは、溶接部を通過する電流によって大幅に強化される可能性があります。

導体を流れる電流が妨げられないようにするために、電気回路の全周に沿って、垂直接地電極の抵抗が4オームであることを確認する必要があります。この理想的な抵抗値を達成できない場合は、垂直接地の保護特性を低下させることなく、この値の最大 10 オームの偏差が許容されます。

電気的保護装置を設置した直後にそれを作動させる場合は、垂直ロッドが配置されている場所に大量の水を注ぐ必要があります。したがって、金属棒から地面に電位を最も効果的に伝達する土壌の構造を復元することが可能です。

セルフインストール

垂直接地電極は、自分で取り付けることができます。設置時には、作用電極のおおよその設置深さを決定するために、土壌の組成を知る必要があります。接地を取り付けるには、垂直および水平の接地電極を溶接するために、溶接機と必要な数の電極を購入する必要があります。

金属を接続するために、さまざまなクランプやその他のネジ接続を使用することはお勧めしません。時間が経つにつれて、そのような場所はサイトの導電性を著しく損なう可能性があります。電子回路、グランドループの効率に悪影響を及ぼします。地面が凍っていなければ冬時間 0.5メートル以上の深さまで、岩や岩がなくても、長さ1.5メートル以下の丸棒を使用できます。

接地の設置に不利な条件下では、ロッドの配置の深さは少なくとも 3 メートルにする必要があり、それらの間の距離は 4 メートルに減らすことができます。電極間の距離をさらに縮めることはお勧めしません。そうしないと、シールド効果により接地設備の総抵抗が大幅に増加する可能性があります。

自分で接地の設置に従事したくない場合は、家に隣接するエリアに垂直接地を設置する専門会社にできるだけ早く連絡することができます。このようなサービスには費用がかかりますが、時間を大幅に節約できます。そして、このリソースが非常に重要である場合は、その作業を専門家に任せることをお勧めします.

通常は通電されていない工業用および家庭用電気設備のハウジングやその他の部分を接地すると、電流を地面に流すことができます。これは規則によって規定されています。安全な操作消費者の電気設備および支持絶縁体、配電盤および制御盤、断路器駆動ハンドル、計器用変圧器のハウジング、溶接機およびその他の機器のフランジに適用されます。接地システムの設置により、接地ピンの設置と、電気機器のケースに取り付けられた接地導体の固定が可能になります。

固定設備である溶接機の接地は、安全な操作を確保するために行われます。基本的な接地要件は次のとおりです。

電気溶接設備のすべての非通電部分と 1 つの二次出力は接地されています。
溶接装置には、アース接続用に設計された特別な接点 (ボルトまたはスタッドの形) を装備する必要があります。
接地ボルトには、特別な接地記号が付いた接触パッドが必要です。
複数の設備の直列アースは禁止されています。それぞれに個別の接続ポイントを用意する必要があります。

ネットワークに接続されたポータブル溶接自動設備および半自動装置交流電流 42 V 以上 (および 110 V DC 以上) には接地接点も装備されています。設置のための接地（ゼロ化）が使用できない場合、または接地の設置が困難な場合は、電気機器に RCD（残留電流装置）が必要です。

接地は避雷装置にも使用できます。

中性点がしっかりと接地され、二次巻線の電圧が 380/220 V である降圧変圧器によって給電されるオブジェクトの場合、入力に再接地が配置されます。この場合、EMPによると、グランドループの抵抗は10オームを超えてはなりません。このようなパラメータを確保するためには、接触面積が大きく、導電性に優れた接地電極を使用する必要があります。それらの表面には、油や塗料が付着していてはなりません。これに適しています：

金属パイプライン（可燃性の液体およびガスに関連するものを除く）;
ケーブルの金属シース;
ケーシング;
基礎要素。

この場合の接地ループの設置方式は、接地線への二重接続を提供する必要があります。溶接は、接地導体を接地導体に接続するために使用されます。この場合、溶接シームは、導体の長方形の形状 (断面) の 2 倍、円形の 6 倍の幅にする必要があります。溶接が使用できない場合は、クランプが使用されます。クランプは、溶接シームのように、ビチューメンの層で腐食から保護します。クランプを適用する前に、この場所の自然接地導体の表面をきれいにする必要があります。

危険区域では、自然接地は追加の接地としてのみ使用できます。主なものは、PUEに従って作成された人工接地でなければなりません。

内部のグランドループはアンカーボルトで壁に直接固定されています。ケーブルやパイプラインと交差する場所では、パイプ保護が提供されます。との部屋で高いレベル湿気と酸性度に対応するため、内部グランドループは壁から 100 mm の距離にあるサポートに取り付けられています。

接地電極の種類

自然接地導体がない場合、外部接地ループが設置され、電気機器の対応するリードと端子が接続されます。

人工接地は、垂直または水平の接地導体から実装できます。垂直パイプの場合、鋼管またはコーナーが使用され、それらが互いに接続されて輪郭になります。接続要素は水平接地電極です。このために、厚さ4 mm以上の金属ストリップまたは直径10 mm以上の丸い補強材が使用されます。

水平接地電極は、基礎の建設のために準備された、ピットの底に置かれた金属ストリップの形で作ることができます。ストリップは、最大の表面が地面に向くように配置されています。ストリップの断面は 30 × 4 mm で、直径 12 mm の丸鋼補強材を使用できます。

アルミニウムを使用して埋設地面を作成することは許可されていません。この金属は、電気腐食により土壌で急速に分解されるためです。

水平アースを設置できない場所（例えば、土地区画、アスファルトや他の通信から解放されます）、深い接地技術が使用されています。同時に、金属棒がさまざまな方法である点で土壌に導入されます。次の各棒の端は前の棒に接続され、大きな接触面積を持つ接地電極を形成します。

水平接地の方法

接地設置技術は簡単です。金属、溶接、スレッジハンマー、溶接場所を掃除するための金属ブラシ用の円を備えたグラインダーで作業を行うために使用されます。全体のプロセスは、次のポイントで構成されます。

準備する必要な資料. 必要になるだろう：
- 同じ材料のストリップ40×4 mmまたは直径10 mmの丸線（補強）;
- ホット亜鉛コーナー各 2.5 m (セクション 50 × 50 × 5 mm - 3-4 個)。
隣接する領域に、垂直電極をその長さを超える距離（つまり、2.5 m以上）に配置するのに十分なスペースがあるプロジェクトを作成します。
幅約400mm、深さ700～800mmの溝を掘ります。
意図した場所では、上部が尖っている角をスレッジハンマーで叩き、表面に200 mm残します。
グランドループが溶接されています。金属のストリップが、地面から突き出た上部に溶接されています。
接地はワイヤーまたはバスバーを敷設して溶接されています配電盤または制御盤。
コーナー付きの接地ストリップと接続ワイヤの溶接は、腐食から保護するために瀝青マスチックで覆われています。
すべての要素に土がまき散らされ、それが圧縮されます。
接地抵抗を測定します。
得られた結果が4オームを超える場合は、構造の残りの部分に溶接で接続された別の垂直要素を追加する必要があります。

垂直深部接地の設置

スペースを節約することに加えて、深い接地には別の利点があります。土壌のより低く、密で飽和した地下水層との接触により、良好な導電性が得られます。

日曜大工の接地設置は、さまざまな方法で行われます。選択は、その地域の土壌の特性によって異なります。

緩い岩の場合、個々のロッドで構成される電極のくぼみ、ねじ込み、および駆動が使用されます。
密集した凍結した土壌では、電極は駆動または振動浸漬によって浸漬されます。
岩では、電極は特別に掘削された穴に深くなります。

土壌に応じて異なる電極が使用されます。それらは四角、角、丸です。それらの断面は、12–14 mm 以内の柔らかい土壌用に選択されます (打ち込み深度が 6 m まで十分である場合)。密集した土壌とかなりの打ち込み深度 (10 m 以上) の場合、電極の断面積は 16– である必要があります。 20mm。深い打ち込みには特別なバイブレーターが使用されますが、それ以外の場合は、ジャックハンマーまたは強力なパンチャーを使用するだけで十分です。

土壌の特性について何も知られていない場合、深接地を設置するときは、次のように進めます。

必要な長さの電極を準備します。
接地電極の第 1 セクションが詰まり、接地抵抗が測定されます。
次の要素は、詰まったセグメントの上端に溶接されて詰まっています。
測定は再び行われ、接地抵抗の必要な値が得られるまで続けられます。
バスまたはワイヤは、凹んだ電極の上端に溶接され、もう一方の端はスイッチキャビネットまたはシールドに導かれます。

人工アース導体とは？

ほとんどの場合、鋼製で水平面または垂直面の地面に配置された導体は、人工接地電極として機能します。場合によっては、相互接続された同様の導体のグループ全体が使用されます。この場合、接地電極が複雑になります。電極が回路を形成している場合、これはすでに接地回路になります。

垂直アース電極と水平アース電極の違いは何ですか?

実際、これらの概念はかなり恣意的です。たとえば、2番目のケースでは、地面のアース電極の位置が厳密に水平である必要はまったくないからです。ただし、接地電極または接地ループを形成する導体が必要な深さにあることが非常に重要です。これは、土工機械的な損傷はありませんでした。

地球のさまざまな部分の表面は十分に平らではないため、水平の接地導体は表面の地形に沿って、できるだけ正確に繰り返す必要があります。

同様に、垂直電極は完全に垂直ではなく、わずかに傾けて取り付けることができますが、動作に大きな影響はありません。

水平接地電極はどのくらいの深さに設置されていますか?

水平接地電極は、約 0.5 m の深さに敷設するのが最適です.土地が耕作可能な場合は、深さを約 1 m に増やすのが最適です.表土が必要な電気伝導性を提供できる場合に使用する必要があります.

原則として、このような接地スイッチは特別な装置を使用して設置されるため、ここでは手作業はほとんど必要ありません。土壌の上層は、より深い層よりも電流に強く抵抗できることが多いことに注意してください。

ただし、水平接地電極が地表に近すぎると、この場合、土壌上の電流の広がりはあまり均一ではなく、より深い深さでは、この効果は不必要なコストとコストなしで達成されます。尽力。

水平に配置された導体の場合、抵抗は垂直位置に取り付けられた同様の導体と比較してはるかに高くなります。このため、実行するときに最も頻繁に電気工事垂直導体を使用します。

電流を十分に伝導する土壌の層に到達できるため、この目的には深い垂直電極を使用するのが最善です。

人工接地電極のサイズの選び方は？

土壌に設置された接地電極、およびそれらからのリードとジャンパーには、次の最小許容寸法が必要です。

丸鋼 - 直径10mm;

丸い亜鉛メッキ鋼 - 直径6 mm。

山形鋼 - 棚の厚さ 4 mm。

避雷システムが取り付けられた接地導体の総断面積は 160 mm2 です。

平鋼 - 断面が 48 mm2 の場合は 4 mm (接地線の製造では、断面は少なくとも 100 mm2 であり、避雷器で接地する場合は 160 mm2)。

拒否されたパイプ - パイプ肉厚 3.5 mm。

最小寸法は何に基づいていますか?

人工地球システムの電極の上記の最小寸法は、決定的な役割を果たさないため、腐食条件を無視できる一時的な設置で主に使用するために採用されています。

恒久的な設置のために接地システムを構築する必要がある場合、この場合、接地導体の断面は、材料への腐食損傷のマージンもあるように選択する必要があります。一番抵抗できる悪影響腐食プロセス丸鋼。事実、さびによる金属の腐食は、地面と直接接触する金属の表面に直接依存します。丸鋼の面積が最も小さいという事実により、それははるかにゆっくりと崩壊します。

アーススイッチが確実に機能するためには、それで十分です長い時間、たとえば、40〜50年、その製造には、指定された最小値よりもはるかに厚い材料を使用する必要があります。たとえば、地面の状態が非常に良好な場合、つまり湿りすぎていない場合は、アース電極の直径を 2 ～ 3 mm 大きくする必要があります。土壌が湿っている場合、直径は最小値の 2 倍になります。

地面に人工接地電極を設置する方法は？

電気設備の接地部分から、接地装置の水平光線は反対方向に発散する必要があります。これらの光線が 2 つではなく、それ以上の場合は、互いに角度を付けて配置するのが最善です。

これは、できるだけ多くの土地が合理的に使用されるようにするために行われます。接地電極を隣り合わせに設置すると、それらは互いにシールドされるため、効率が大幅に低下します。同じ理由で、垂直接地電極も互いにかなりの距離を置いて設置されます。垂直接地は、少なくとも接地の長さに等しい距離に設置するのが最適です。

地表の電位が均等に分布していない可能性があるため、接地電極の周囲に危険な電圧が発生します。さまざまな電位を均等化するために、接地電極はグリッドの形で作成されます。これは、水平要素で作成する必要があります。土壌では、それらは電気設備の設置場所に沿って横切って配置する必要があります。また、溶接によって互いに接続する必要があります。原則として、結果のグリッドの 1 つのセルのサイズは 6 x 6 から 10 x 10 m です。

さらに、場合によっては、同心リングの形で作られた接地電極を使用して電位が均等化されます。それらは土壌に配置し、接地されたデバイスに接続する必要があります。

接地グリッドによって表面電圧を下げることができますが、この場合のみ、感電の可能性がこのグリッドの外に残る可能性が高くなります。この点で、追加の接地電極を敷設する必要があり、その敷設深さは徐々に増加する必要があります。このような追加構造は、主接地電極にも接続する必要があります。

接地面積を追加で確保するには？

接地電極の周囲に沿って設置された特別な絶縁バリアを構築することにより、接地電極の面積と金属の消費量を削減できます。フェンスは誘電体で作成する必要があることに注意してください。このアプローチにより、地表に電流が広がるのを防ぐことができます。さらに、誘電体フェンスにより、接地電極の外側の電位を等しくすることができます。

フェンスを作るのに最適な素材は何ですか?

この構造の構築には、電流を伝達しない任意の材料を使用できます。また、機械的な観点からも非常に強くなければならず、その電気的強度は少なくとも 1 MV / m でなければなりません。この目的には、ビチューメンをベースに作られた断熱材が最適です。たとえば、生産廃棄物から生成されるブリゾールが含まれます。その絶縁耐力は通常 20 MV/m 以上です。

接地導体の製造でどのような問題が発生する可能性がありますか?

多くの場合、プロファイル鋼で作られた接地電極は、接地構造に適用される要件を満たすことができません。たとえば、乾燥した地域では、このタイプの接地導体が必要な電流伝導率を確保することは非常に困難です。岩石では、このタイプの接地電極を設置することは困難であり、攻撃的な環境では、岩石を腐食から保護すると同時に必要なレベルの電流伝導率を達成することは非常に困難です。そのような場合のために、人工接地電極の特別な設計が開発されました。

土壌が乾燥している地域の接地電極は何からできていますか？

乾燥地域では、次の設計が最もよく使用されます。接地電極は鉄筋コンクリート製の容器です。それは地球の表面の下に置かれます。このような容器は、特別な取り外し可能なハッチを通して水で満たされています。

この設計には、配水システムが装備されています。それは、パイプの全長に沿って均等に配置された排水用の穴がある鋼管のセグメントで構成されています。パイプは、コンクリートやセメントなどの湿気を吸収できる材料の層で覆われています。水がコンクリートに浸透して土壌に入る水分ろ過率は、コンクリートのブランドに直接依存します。適切に選択されたコンクリートは、定期的に湿らせるために必要な労力を軽減します。鉄筋コンクリートタンクからの出力は、鋼棒に接続されています。

モダンスタイルのアース電極の外国のデザインの特徴は何ですか?

この設計の主な目的は、金属の消費を減らし、このデバイスを地面に配置しやすくすることです。この場合の接地電極には、薄肉の金属管が装備されています（壁の厚さは1〜2 mmです）。同時に、プラスチック製の半硬質ロッドが取り付けられています。ただし、その剛性は、壁が厚すぎない弾性チューブのサポートとして機能するのに十分です。このプロパティ接地導体が途中で遭遇する障害物を迂回できるようにします。このアース電極の耐用年数を最大化するために、チューブはステンレス鋼で作られています。

最後に、このチューブは通常の鋼で作られた円錐形の鋼の先端を持っています。チューブをできるだけ簡単に地面に打ち込むことができるように設計されています。先端がない場合は、チューブを万力で簡単に圧着できます。

このチューブの直径は通常15cmですが、この場合、そのようなチューブに押し込まれるコアの直径は通常それよりも大きくなります。チューブには、半硬質のコアではなく、充填後に固化する流体材料が充填されることがあります。ほとんどの場合、エポキシ、ポリウレタン、またはエラストマーがこの目的に使用されます。

ただし、プラスチック材料は、チューブの壁に十分な強度を与えることができないため、この目的には使用しないでください。このような構造物を土壌に入れるには、特別な取り外し可能なアンビルを使用します。その設計により、チューブの端に接する肩と、チューブ自体の内径だけでなくプラスチックのコアにも接続する突起が提供されます。