Hoe de aarding te berekenen – binnenlandse gevallen die nodig zijn voor een effectieve beveiligingsinrichting

Hoe aarding te berekenen

De kwestie van aarding van elektrische huishoudapparatuur lijkt de meeste gewone mensen secundair en optioneel, omdat niet zo lang geleden de installatie van een aardingsdraad niet eens was voorzien in de elektrische bedrading van huizen. Tegenwoordig is het aantal elektrische huishoudelijke apparaten in elk gezin aanzienlijk gestegen, is hun energieverbruik gestegen, wat betekent dat de belasting op het elektriciteitsnet is toegenomen. Het voor de hand liggende negeren zou de hoogte van onverantwoordelijkheid zijn, daarom reguleren moderne elektrische veiligheidseisen de regels volgens welke alle elektrische huishoudelijke apparaten met een capaciteit van meer dan 1,3 kW onderworpen zijn aan beschermende aarding. Dus zelfs als er in eerste instantie niet voor aarding is gezorgd, moet het worden uitgerust met zijn eigen middelen, die in de eerste plaats de berekening van aarding mogelijk maken. Het is belangrijk voor iedereen die een soortgelijk probleem is tegengekomen om de essentie van wat er gebeurt te begrijpen, want als de berekening van aarding online wordt uitgevoerd door een programma op een computer, zal deze berekening geen begrip toevoegen aan de basisprincipes van elektrotechniek voor een eenvoudige gebruiker. De gebruiker die verantwoordelijk is voor het leven en de gezondheid van zijn dierbaren, zal ongetwijfeld profiteren van de onderstaande informatie. Het zal helpen om zich te vestigen in de behoefte aan een aardingsvoorziening, die uiteindelijk onaangename en gevaarlijke momenten tijdens het gebruik van elektrische apparaten in het dagelijks leven zal voorkomen. Overweeg de noodzakelijke berekeningsformules, probeer de details van het probleem in meer detail te begrijpen.

 

Inhoud

• Voorbeeld van programmabediening
• Berekening van grondweerstand
• Berekening van grondlus

 

Tijdens de werking van elektrische apparaten verschijnt er een spanning op hun geleidende behuizing als gevolg van stroomdoorgang door de wikkelingen van transformatoren of elektromotoren. Zelfs als de behuizing geen directe verbinding heeft met de voedingslijn, wordt er spanning op opgewekt, veroorzaakt door het elektromagnetische veld van dergelijke stromen. Om de spanning van de behuizing van het apparaat af te leiden, moet deze op de aarde worden aangesloten, dat wil zeggen op aarde.

Overweeg een berekening van de computeraarding – een voorbeeld van het Elcut-programma.

Voorbeeld van programmabediening

Zoals u kunt zien, voert het programma de berekening van de aarding meesterlijk uit, maar eerst moet u de kenmerken van het programma begrijpen.

Beschouw de technische haalbaarheid van aarding als een voorbeeld van de werking van moderne televisies en overspanningsbeveiligingen. Moderne televisies hebben noodstopapparatuur voor overspanning, aarding is vereist om de werking te garanderen, anders reageert het apparaat niet op het overschrijden van de toegestane spanningsparameters, wat schade aan een duur apparaat zal veroorzaken. Overspanningsbeveiligers voor het aansluiten van computers hebben ook een aardingsapparaat nodig voor een efficiënte werking, anders werkt het filter als een eenvoudig verlengsnoer.

Naast de technische behoefte aan aarding, is er een belangrijkere taak: de veiligheid van elektrische apparaten. Voor de duidelijkheid beschouwen we een veel voorkomende situatie: de koelkast bevindt zich in de buurt van de batterij, het apparaat is niet goed geaard en er is een kleine spanning op de behuizing verschenen, ongeveer 50-100 V, een volwassene die de behuizing aanraakt, voelt misschien niet eens enig ongemak, maar als de behuizing Als het apparaat wordt aangeraakt door een kind, terwijl het (per ongeluk of opzettelijk) een batterij voor centrale verwarming aanraakt, bevindt het zich tussen een geaarde geleider (batterij) en een spanningsbron (koelkast), waardoor het elektrische circuit wordt gesloten door het lichaam van het kind. De doorgang van stroom door het lichaam van het kind kan tot onomkeerbare gevolgen leiden, dus de beschermende aarding moet zeer serieus worden genomen.

In moderne hoogbouw is aarden niet moeilijk. De bedrading in dergelijke huizen bevat al een aarddraad, parallel aan de voedingslijn. Voor de veilige werking van elektrische apparaten volstaat het om een ​​driepolig stopcontact te installeren en correct aan te sluiten.

In die huizen waar aarding van het uitlaatcircuit het werd niet geleverd tijdens de bouw, het kan met uw eigen handen worden gedaan, als het schild met tellers zich in de ingang van het trappenhuis bevindt. In een dergelijke afscherming is een aardedraad of nul (afhankelijk van het voedingsschema van het huis – vier- of vijfdraads) aangesloten op de metalen behuizing van de afscherming, om er verbinding mee te maken, hoeft u alleen een vrije klem op de behuizing te vinden. In dit geval moet de regel in acht worden genomen – elke aardedraad moet worden aangesloten met een afzonderlijke schroef.

Maar het is onwaarschijnlijk dat het mogelijk zal zijn om aarding of aarding in de oude “Chroesjtsjov” te regelen, het gebruik van een werkende neutrale draad voor aarding is verboden, hiervoor is een afzonderlijke aardelektrode vereist. Als aardingsgeleiders kunnen natuurlijke geleidende structuren die direct contact maken met de grond en speciaal ontworpen apparaten, kunstmatige aardingsgeleiders genoemd, worden gebruikt. Natuurlijke aarding kan zijn: funderingswapening, waterleidingen (behalve het verwarmingssysteem), de buitenste metalen mantel van gepantserde kabels (behalve aluminium). Kunstmatige aardingsapparaten zijn verticaal en horizontaal. Dat wil zeggen, te produceren in de vorm van metalen staven die in de grond worden gedreven, aan elkaar zijn gelast door een geleidende strip, of in de vorm van metalen elektroden die horizontaal in de grond zijn gelegd, onder het niveau van bevriezing van de grond.

Berekening van grondweerstand

Voor een effectief aardingsapparaat is het noodzakelijk om voorlopige berekeningen te maken, de belangrijkste numerieke parameter van de aardingslus is de weerstand, moderne regels voor elektrische installatie reguleren de waarde niet meer dan 8 Ohm in een netwerk met een spanning van 220 V en 4 Ohm bij een spanning van 380 V. Deze parameters van de lusweerstand moeten in acht worden genomen tijdens alle seizoenen. Uiteraard is bij een lagere spanning een grotere weerstandswaarde toegestaan, aangezien de aarding tot taak heeft de veiligheid van mensen die in contact komen met de behuizing van de installatie te verzekeren in geval van fasespanning.

Met minder aardingsweerstand zal een kleiner deel van het elektrische potentieel op de behuizing van het apparaat verschijnen. Aardingsweerstandsmeting wordt uitgevoerd door speciale meters.

Berekening van grondlus

Berekening van grondlus gebaseerd op de meting van bodemweerstand, is dit een kenmerk dat het niveau van elektrische geleidbaarheid van de aarde bepaalt. De specifieke weerstand van de grond hangt af van de dichtheid, chemische en mechanische samenstelling, temperatuur en vochtigheid. Hieruit kan worden afgeleid dat deze indicator aanzienlijk zal verschillen onder verschillende weersomstandigheden en op verschillende tijdstippen van het jaar, daarom worden de grootste seizoensweerstandsindicatoren genomen voor berekeningen.

De berekening van de weerstand van een verticaal systeem met enkele aardelektrode wordt uitgevoerd volgens de formule:

Waar:

R₁ – berekende weerstand van een enkele staaf (Ohm)

∏ – constant (3.141592)

ρ – bodemweerstand (Ohm • m)

L – lengte grondstang (m)

ln is de natuurlijke logaritme

T is de afstand van het midden van de staaf tot het aardoppervlak (m)

d is de diameter van de staaf (m)

Om de weerstand te berekenen van de aardelektrode die uit meerdere identieke staven bestaat en zich op dezelfde diepte bevindt, wordt de volgende formule gebruikt:

Waar:

R is de berekende weerstand van de aardelektrode bestaande uit meerdere staven

R₁ is de weerstand van een enkele staaf (Ohm)

K₁ – coëfficiënt van wederzijdse invloed van elektroden

N is het aantal staven in de aarding

De coëfficiënt van wederzijdse invloed van de elektroden hangt af van de afstand tussen de elektroden, onthoud dat deze niet korter mag zijn dan hun lengte. De optimale afstand is 2,2 keer de lengte van de staven. De verbinding van de staven in een aardelektrode met meerdere elektroden wordt gemaakt door een metalen strip met een doorsnede van 150 mm2.

Zoals te zien is in de bovenstaande formules, hangt de algehele weerstand van de aardelektrode af van de specifieke weerstand van de grond en de lengte van de elektroden, d.w.z. hoe groter de elektrische weerstand van de grond, hoe langer de elektroden in de grondelektrode moeten zijn. Als de aard van de grond het niet toestaat om lange elektroden aan te drijven, moeten ze in grotere hoeveelheden worden gebruikt en in zeer steenachtige rotsen kan het nodig zijn om horizontale of elektrolytische aarding te gebruiken