Cách tạo mạch nối đất trong nhà riêng - tính toán và lắp đặt mạch điện

Các vấn đề nối đất trong nhà riêng, tính toán mạch điện và lắp đặt hệ thống đòi hỏi một giải pháp bắt buộc để đảm bảo an toàn sinh hoạt. Tiếp đất sẽ thực hiện đầy đủ các chức năng của nó chỉ khi mạch được chọn đúng cách và tuân thủ tất cả các chỉ tiêu và yêu cầu. Tự lắp ráp đòi hỏi kiến ​​thức về nguyên tắc thiết kế và quy tắc sản xuất.

Tôi có cần nối đất trong nhà riêng không

Khi sử dụng bất kỳ thiết bị điện nào trong nhà, luôn tiềm ẩn nguy cơ hư hỏng lớp cách điện của dây dẫn hoặc chập vào vỏ máy. Trong trường hợp này, bất kỳ người nào chạm vào vùng nguy hiểm đều dẫn đến điện giật và có thể kết thúc một cách bi thảm. Dòng điện luôn có xu hướng xuống đất, và cơ thể con người trở thành một dây dẫn kết nối thiết bị bị hư hỏng với mặt đất.

Tiếp đất cung cấp những gì? Trên thực tế, đây là một hệ thống cung cấp đường đi ngắn nhất cho dòng điện. Theo định luật vật lý, anh ta chọn dây dẫn có điện trở nhỏ nhất thì đoạn mạch có tính chất này. Hầu như tất cả dòng điện đều hướng đến điện cực nối đất, và do đó chỉ một phần nhỏ của nó sẽ đi qua cơ thể con người, không thể gây hại. Do đó, vòng nối đất cung cấp sự an toàn về điện. Các tài liệu quy định (GOSTs, SNiP, PUE) chỉ ra rằng bất kỳ tòa nhà tư nhân, dân cư nào đều phải được trang bị mạng AC ở điện áp trên 40 V và mạng AC trên 100 V.

Ngoài việc đảm bảo an toàn, hệ thống tiếp đất giúp tăng độ tin cậy và độ bền cho các thiết bị gia dụng. Nó đảm bảo hoạt động ổn định của các hệ thống lắp đặt, bảo vệ chống quá áp và các nhiễu khác nhau trong mạng, giảm tác động của các nguồn bức xạ điện từ bên ngoài.

Không nên nhầm tiếp đất với cột thu lôi (cột thu lôi). Mặc dù nguyên lý hoạt động của chúng tương tự nhau nhưng chúng thực hiện một nhiệm vụ khác nhau. Công việc của cột thu lôi là chuyển hướng dòng sét xuống đất khi nó đánh vào nhà. Trong trường hợp này, một điện tích mạnh phát sinh, không nên rơi vào mạng bên trong, bởi vì.có thể làm tan chảy dây hoặc cáp một cách đơn giản. Đó là lý do tại sao đường dây thu lôi chạy từ các đầu thu trên mái nhà dọc theo đường bao bên ngoài và không nên kết hợp với đường dây nối đất, đường dây bên trong. Cột thu lôi và dây nối đất có thể có chung một mạch điện ngầm (nếu nó có lề), nhưng phải tách rời hệ thống dây dẫn.

Sơ đồ nối đất: cái nào tốt hơn nên làm

Hệ thống nối đất của một ngôi nhà riêng phụ thuộc vào loại kết nối mạng với nó. Thông thường, nó được thực hiện theo nguyên tắc TN-C. Một mạng như vậy được cung cấp với cáp hai dây hoặc đường dây trên không hai dây ở điện áp 220 V và cáp bốn dây hoặc đường dây bốn dây ở 380 V. Nói cách khác, pha (L) và dây trung tính bảo vệ kết hợp (PEN) phù hợp với ngôi nhà. Trong các mạng chính thức, hiện đại, dây dẫn PEN được chia thành các dây riêng biệt - làm việc hoặc không (N) và bảo vệ (PE), và việc cung cấp được thực hiện bởi đường dây ba hoặc năm dây, tương ứng. Với các tùy chọn này, sơ đồ nối đất có thể có 2 loại.

Hệ thống TN-C-S

Cung cấp cho việc phân chia đầu vào PEN thành các dây dẫn song song. Để làm điều này, trong tủ đầu vào, dây dẫn PEN được chia thành 3 bus: N (“trung tính”), PE (“đất”) và bus chia thành 4 kết nối. Hơn nữa, các dây dẫn N và PE không thể tiếp xúc với nhau. Thanh cái PE được nối với thân tủ, và dây dẫn N được gắn trên các vật cách điện. Vòng nối đất được kết nối với bus bộ chia. Một dây nhảy có tiết diện ít nhất 10 mm vuông (đối với đồng) được lắp giữa dây dẫn N và điện cực nối đất. Trong hệ thống dây điện xa hơn, "trung tính" và "nối đất" không giao nhau.

Tài liệu tham khảo! Điều quan trọng cần lưu ý là hệ thống này chỉ hiệu quả khi lắp đặt RCD và bộ ngắt mạch loại vi sai.

Hệ thống TT

Trong một mạch như vậy, không cần thiết phải tách các dây dẫn, bởi vì. dây trung tính và dây nối đất đã được tách ra trong một mạng thích hợp. Trong tủ, kết nối chính xác được thực hiện đơn giản. Vòng nối đất được kết nối với dây PE (lõi).

Câu hỏi hệ thống nối đất nào tốt hơn không có câu trả lời rõ ràng. Mạch CT dễ lắp đặt hơn và không cần thêm thiết bị bảo vệ. Tuy nhiên, phần lớn các mạng hoạt động dựa trên nguyên tắc TN-C, nguyên tắc này buộc phải sử dụng sơ đồ TN-C-S. Ngoài ra, việc lắp đặt điện bằng nguồn điện hai dây thường được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Khi nối đất CT, trường hợp của các thiết bị này được cấp điện nếu lớp cách điện bị hỏng. Trong trường hợp này, nối đất TN-C-S đáng tin cậy hơn nhiều.

Vòng nối đất là gì: định nghĩa và thiết bị

Vòng nối đất là một thiết kế đặc biệt của vật liệu dẫn điện với điện trở thấp, cung cấp dòng điện phóng điện tức thời xuống đất. Nó bao gồm 2 phần kết nối với nhau - hệ thống bên trong và bên ngoài. Kết nối đáng tin cậy của chúng được thực hiện trong bảng điện đầu vào.

Thiết bị của hệ thống phụ bên ngoài phải đảm bảo chuyển tín hiệu điện xuống đất cùng với sự phân bố của nó trên khu vực. Nó dựa trên một số điện cực được chôn trong đất và được kết nối với nhau trong một mạch bằng cách sử dụng các tấm. Một thanh cái có tiết diện vừa đủ khởi hành từ các tấm, được đưa vào bảng điện, nơi nó được kết nối với hệ thống con bên trong. Mỗi điện cực là một chốt kim loại được chôn (hướng vào) đến một độ sâu nhất định.

Hệ thống phụ bên trong là hệ thống dây dẫn của mạch đất trong toàn bộ ngôi nhà. Các dây dẫn từ tấm chắn được chuyển hướng sang ổ cắm, đến trường hợp của các thiết bị điện mạnh, đến đường dây kim loại (đường ống). Các dây dẫn riêng biệt được kết hợp thành một bus chung, được nối với bus của mạch bên ngoài.

Nguyên lý hoạt động của vòng nối đất khá đơn giản. Điện tích tích lũy trong các phần tử kim loại (vỏ nhà máy, đường ống, phụ kiện, v.v.) trong trường hợp làm hỏng cách điện của dây dẫn mạng điện hoặc do nguồn bên ngoài gây ra, sẽ lao dọc theo dây dẫn của hệ thống phụ bên trong có điện trở thấp , đến mạch hệ thống con bên ngoài. Trên các điện cực chôn trong đất, nó "chảy" vào lòng đất. Ngược lại, trái đất có sức chứa rất lớn, cho phép bạn thoải mái “hút” những chỗ rò rỉ điện như vậy.

Các loại vòng nối đất

Để nhanh chóng "thoát" dòng điện vào đất, hệ thống con bên ngoài sẽ phân phối lại nó đến một số điện cực được sắp xếp theo một thứ tự nhất định để tăng diện tích tiêu tán. Có 2 kiểu kết nối chính vào mạch.

Tam giác - vòng khép kín

Trường hợp này liên quan đến việc sử dụng 3 chân nối bằng các đường sọc trong một tam giác cân. Khoảng cách giữa các điện cực được chọn theo nguyên tắc sau: khoảng cách tối thiểu là chiều dài phần ngầm của điện cực (chiều sâu), tối đa là 2 chiều sâu. Ví dụ, đối với độ sâu tiêu chuẩn là 2,5 m, cạnh của tam giác được chọn trong khoảng 2,5-5 m.

Tuyến tính

Tùy chọn này được tạo thành từ một số điện cực được sắp xếp thành một dòng hoặc theo hình bán nguyệt. Đường bao mở được sử dụng trong trường hợp diện tích của \ u200b \ u200b trang web không cho phép tạo ra một hình hình học khép kín.Khoảng cách giữa các chân được chọn trong độ sâu 1-1,5. Nhược điểm của phương pháp này là tăng số lượng điện cực.

Những loại này thường được sử dụng nhiều nhất trong việc bố trí nối đất của một ngôi nhà riêng. Về nguyên tắc, một vòng khép kín có thể được hình thành dưới dạng hình chữ nhật, đa giác hoặc hình tròn, nhưng sẽ cần nhiều chốt hơn. Ưu điểm chính của hệ thống kín là tiếp tục hoạt động hoàn toàn khi liên kết giữa các điện cực bị phá vỡ.

Quan trọng! Mạch tuyến tính hoạt động trên nguyên tắc của một vòng hoa và thiệt hại đối với cầu nhảy sẽ phá hủy một phần nhất định của nó.

Các quy tắc và yêu cầu đối với vòng nối đất

Để vòng nối đất hoạt động hiệu quả, nó phải tuân thủ các quy tắc nhất định:

1. Đường bao bên ngoài nên bố trí cách nhà ít nhất 1 m và không quá 10 m. Khoảng cách tối ưu là 2-4 m tính từ móng.
2. Độ sâu của các điện cực được chọn trong khoảng 2-3 m. Một phần của chốt dài 20-25 cm được để lại trên bề mặt để kết nối với một dải.
3. Từ tấm chắn đầu vào đến mạch điện, một xe buýt có tiết diện ít nhất là 16 mét vuông được đặt. mm.
4. Liên kết các điện cực với nhau chỉ được cung cấp bằng cách hàn. Trong tấm chắn, kết nối có thể được thực hiện bằng bu lông.
5. Tổng điện trở của hệ thống không được vượt quá 4 ôm đối với 380V và 8 ôm đối với 220V.

Vòng nối đất bên ngoài được đặt trong lòng đất, điều này ngụ ý các yêu cầu tăng lên đối với thiết kế của nó. Nó nên được đặt dưới mức đóng băng của đất, bởi vì. sự trương nở của đất sẽ đẩy các điện cực ra ngoài. Trong quá trình vận hành, sự ăn mòn không được phá hủy kim loại và làm tăng quá mức điện trở của kim loại. Độ bền của các thanh phải cho phép chúng được truyền vào nền đất vững chắc.

Tính toán nối đất cho nhà riêng: công thức và ví dụ

Các tính toán nối đất cho một ngôi nhà riêng dựa trên các công thức tính toán khả năng chống lan truyền dòng điện cho các điện cực. Ví dụ sẽ được hiển thị bên dưới.

Điện trở nối đất

Với một thanh duy nhất, công thức được áp dụng:

trong đó ρ là điện trở suất tương đương của đất một lớp (được chọn theo Bảng 1 cho một loại đất cụ thể);

• L là chiều dài của điện cực (m);
• d là đường kính điện cực (m);
• T là khoảng cách từ giữa điện cực đến mặt đất (m).

Bảng 1

Kích thước và khoảng cách cho các điện cực đất

Số lượng điện cực trong mạch có thể được tính theo công thức, trong đó:

Rн - tổng trở tối đa cho phép của mạch (đối với mạng 127-220 V - 60 Ohm, đối với 380 V - 15 Ohm), Ψ - hệ số khí hậu (xác định theo bảng 2).

ban 2

Kích thước của các điện cực được lựa chọn có tính đến các điều kiện thực tế và các khuyến nghị:

• ống - độ dày thành tối thiểu 3 mm, đường kính - theo sự hiện diện của vật liệu;
• thanh thép - đường kính không nhỏ hơn 14 mm;
• góc - độ dày của tường 4 mm, kích thước - theo sự hiện diện của vật liệu;
• dải để liên kết các điện cực - chiều rộng - không nhỏ hơn 10 mm, chiều dày - hơn 3 mm.

Độ sâu thâm nhập (chiều dài của các điện cực) được chọn từ điều kiện - ít nhất 15-20 cm dưới mức đóng băng. Chiều dài tối thiểu là 1,5 m. Khoảng cách của các chân cắm là 1-2 chiều dài điện cực và khoảng cách tối thiểu là 2 m.

Chúng tôi phát triển một kế hoạch

Công việc sắp xếp nối đất của một ngôi nhà riêng bắt đầu bằng việc phát triển mạch vòng nối đất. Phổ biến nhất là hệ thống khép kín có dạng tam giác. Ba điện cực tạo nên các đỉnh của nó, và các thanh còn lại được đào vào các cạnh của nó giữa các đỉnh. Nếu khu vực gần nhà không cho phép xây dựng mạch điện như vậy, thì các điện cực được lắp đặt thành một đường dây, hình bán nguyệt hoặc theo kiểu “sóng”. Cần lưu ý rằng hiệu quả của việc sắp xếp hình tam giác cao hơn nhiều.

Vật liệu cho vòng nối đất

Vòng nối đất phải có độ bền cơ học cao, điện trở thấp và khả năng kết nối đáng tin cậy. Ngoài ra, một vai trò quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu được đóng bởi giá thành của nó.

Thông số và vật liệu của chốt

Các điện cực hoặc chốt thường được làm từ thép. Vật liệu này thu hút với khả năng làm sâu các thanh bằng cách chỉ cần lái chúng vào. Đồng thời, khả năng chịu điện của nó hoàn toàn đáp ứng yêu cầu với tiết diện vừa đủ. Ghim có thể được làm từ các vật liệu sau:

1. Quán ba. Tùy chọn phổ biến nhất là một thanh có đường kính 16-18 mm. Nó không được khuyến khích để sử dụng phụ kiện, bởi vì. nó bị đốt nóng, dẫn đến tăng điện trở suất. Ngoài ra, bề mặt bị gấp nếp dẫn đến việc sử dụng tiết diện thanh chưa hợp lý.
2. Góc. Góc được sử dụng phổ biến nhất có kích thước 50x50 mm với độ dày của vách từ 4-5 mm. Phần dưới được làm nhọn để dễ tắc hơn.
3. Ống có đường kính hơn 50 mm với độ dày thành ống từ 4 - 5 mm. Ống có thành dày được khuyên dùng cho nền đất cứng và những vùng thường xuyên bị hạn hán. Các lỗ được khoan ở phần dưới của chốt như vậy.Khi đất khô đi, nước muối được đổ vào đường ống, làm tăng khả năng phân tán của đất.

Điều gì để tạo ra một liên kết kim loại

Các điện cực được đóng vào đất được liên kết với nhau bằng một liên kết kim loại. Nó có thể được làm từ các vật liệu sau:

1. Thanh cái hoặc dây đồng có tiết diện ít nhất 10 mm².
2. Dải hoặc dây nhôm có tiết diện ít nhất 16 mm².
3. Dải thép có tiết diện ít nhất 48 mm vuông.

Thép vằn được sử dụng phổ biến nhất có kích thước (25-30) x5 mm. Ưu điểm chính của nó là khả năng hàn đáng tin cậy với các điện cực. Khi một dây dẫn kim loại màu được sử dụng làm kết nối, các bu lông được hàn vào các chốt, trên đó vỏ xe được cố định.

Cách tự lắp đặt vòng nối đất

Việc lắp đặt nối đất có thể được thực hiện bằng tay. Tất cả các bước sẽ được mô tả dưới đây.

Chọn một nơi

Nó nên được đặt ở phần đó của địa điểm gần nhà, nơi một người không đến nếu không có nhu cầu khẩn cấp và vật nuôi. Đường bao nằm cách móng công trình không quá 1 m. Sẽ tốt hơn nếu trang web này được rào bằng hàng rào thấp. Tất cả các điểm vị trí của các điện cực được đánh dấu trên mặt đất. Thông thường, một tam giác cân đều được xây dựng.

Moi lên

Một rãnh sâu 0,5-0,6 m được đào dọc theo toàn bộ mốc.

Lắp ráp cấu trúc

Đầu tiên, theo sơ đồ, các chốt được điều khiển đến độ sâu nhất định (thường là 2-2,5 m). Một liên kết kim loại được hàn vào các đầu của thanh. Một dải được hàn vào điện cực cực (đỉnh của tam giác) và đặt trong rãnh dẫn vào nhà.

Vào nhà

Xe buýt từ mạch được đưa vào bảng điện đầu vào. Một lỗ được khoan ở cuối để kết nối bắt vít. Lõi cáp tương ứng được kết nối tại đây. Với hệ thống TN-C-S, xe buýt được kết nối với xe buýt bộ chia.

Kiểm tra và kiểm soát

Điều khiển được thực hiện bằng cách đo điện trở của toàn bộ mạch. Nó không được vượt quá các giá trị tiêu chuẩn

Một phương pháp xác minh đơn giản thường được sử dụng. Một bóng đèn sợi đốt có công suất 100-150 W được nối - một đầu trên mỗi pha, đầu kia - với đất. Sự tỏa sáng rõ ràng của nó cho thấy một cài đặt chất lượng. Với đốt mờ cần kiểm tra chất lượng mối nối. Nếu đèn không sáng, thì việc lắp ráp không được thực hiện đúng.

Bộ tiếp đất làm sẵn cho nhà riêng

Việc tự lắp ráp có thể làm giảm đáng kể chi phí của hệ thống nối đất. Tuy nhiên, các bộ dụng cụ làm sẵn cho phép bạn tăng tốc công việc và tăng độ tin cậy của mạch. Các mô hình sau có thể được phân biệt:

1. ZandZ - mạch có một hoặc nhiều điện cực bằng thép không gỉ. Độ xuyên thấu cho phép - lên đến 10 m. Giá phụ thuộc vào độ dài của các chốt. Giá trung bình của một bộ với các điện cực dài năm mét là 23.500 rúp.
2. Galmar - có điện cực dài đến 30 m. Giá trung bình là 41.000 rúp.
3. Elmast. Hệ thống này được sản xuất tại Nga và thích ứng với các điều kiện hoạt động của Nga. Giá - từ 8000 rúp.

Quan trọng! Có rất nhiều mô hình trên thị trường Nga, cho phép bạn đưa ra sự lựa chọn tốt nhất. Độ sâu làm tắc nghẽn các điện cực của họ từ 5 đến 40 m, giá dao động từ 6000-28000 rúp.

Đặc điểm của mạch nối đất 220 V và 380 V

Sơ đồ nối đất khi vào mạng 220 và 380 V có những khác biệt nhất định. Đường viền bên ngoài của các hệ thống như vậy là hoàn toàn giống nhau. Sự khác biệt nằm ở hệ thống cáp và lối vào nhà.Trong trường hợp của mạng 220 V, một đường dây hai dây được đưa vào. Một lõi được chia thành "trung tính" và "nối đất", và lõi còn lại được lắp trên chất cách điện.

Trong trường hợp mạng 380 V, đường dây bốn dây thường phù hợp nhất. Một dây dẫn được tách ra tương tự như trường hợp trước, và 3 dây dẫn khác được lắp trên chất cách điện và cách ly với nhau. Các dây dẫn pha và "trung tính" được đưa qua RCD và difavtomat.

Những lỗi thường gặp khi thực hiện công việc cài đặt

Các chuyên gia lưu ý rằng trong quá trình tự lắp ráp, những sai lầm sau đây thường mắc phải nhất:

1. Cố gắng bảo vệ các điện cực khỏi bị ăn mòn bằng cách sơn. Phương pháp này là không thể chấp nhận được, bởi vì. ngăn dòng chảy xuống đất.
2. Kết nối của một kết nối kim loại thép với các chốt bằng bu lông. Ăn mòn nhanh chóng phá vỡ tiếp xúc giữa các phần tử.
3. Loại bỏ quá nhiều mạch điện ra khỏi nhà, làm tăng đáng kể điện trở của hệ thống.
4. Ứng dụng của biên dạng quá mỏng cho điện cực. Sau một thời gian ngắn, sự ăn mòn làm điện trở của kim loại tăng mạnh.
5. Tiếp điểm của dây dẫn đồng và nhôm. Trong trường hợp này, kết nối xấu đi do ăn mòn tiếp xúc.

Nếu phát hiện thấy những khiếm khuyết trong thiết kế, chúng phải được loại bỏ ngay lập tức. Điện trở tăng quá mức hoặc vi phạm tính liên tục của mạch làm gián đoạn hoạt động của đất. Mạch sẽ không thể đảm bảo an toàn.

Một vòng lặp mặt đất là bắt buộc đối với một ngôi nhà riêng. Thiết kế này sẽ đảm bảo an toàn điện cho cư dân và loại bỏ những tai nạn thương tâm. Tuy nhiên, cần nhớ rằng hiệu quả của việc nối đất phụ thuộc vào việc tính toán chính xác, lựa chọn mạch và cách lắp đặt.Nếu còn nghi ngờ về khả năng của bản thân thì tốt hơn hết bạn nên sử dụng một bộ dụng cụ làm sẵn.

Có những loại hệ thống nối đất nào và nối đất bảo vệ là gì?

SPD - nó là gì, mô tả và sơ đồ kết nối trong một ngôi nhà riêng

Chúng tôi tạo ra hệ thống dây điện cổ điển mở bằng chính tay của mình

Đặc tính kỹ thuật và phạm vi của cáp KG

Đặc tính kỹ thuật chính của cáp nguồn AVVG

Làm thế nào để tiến hành hệ thống dây điện trong căn hộ bằng tay của chính bạn?