Maandus eramajas: arvutamine, seade, paigaldus

Artiklis kirjeldatakse, kuidas eramajas iseseisvalt maandamist teha. Mõistame maandamise põhimõtteid, õpime selle seadme konfiguratsiooni arvutama, määrame, milliseid materjale on vaja.

Umbes 20-25 aastat tagasi ehitasime era- ja avalikke hooneid, mõtlemata isegi inimese tõhusale kaitsele elektrilöögi eest. Viimasel ajal on kõik muutunud teistsuguseks – meie sisendjaotuskilbid muutuvad suuremaks, neis on nüüd kümneid kaitselüliteid, mitu RCD-d ja peaaegu alati on seal eraldi maandussiin. Mis muutus? Elekter on nüüd sõna otseses mõttes meie ümber, majades on tohutult palju juhtmestiku tarvikuid, palju kodumasinaid ja toiteseadmeid, mis on potentsiaalsed ohuallikad, lisaks hakkasime ilmselt inimelu rohkem väärtustama.

Kaasaegsed ehitusnormid (eriti PUE) nõuavad, et eluruumides oleva inimese kaitseks rakendataks vähemalt ühte järgmistest meetmetest:

• pingelangus;
• potentsiaali võrdsustamine;
• juhtmete topeltisolatsiooni kasutamine;
• isolatsioonitrafode kasutamine;
• jääkvooluseadmete paigaldamine;
• maanduse paigutus, maandus.

Muidugi tuleks turvalisuse küsimusele läheneda kõikehõlmavalt ja kasutada seda kõigil võimalikel viisidel, kuid majas maandus peab olema kohustuslik.

Elektripaigaldiste maandamine on kõige usaldusväärsem ja tõhusam kaitsemeetod, mis koos muude meetmetega muudab majapidamises kasutatava elektri täiesti ohutuks. Tegelikult on maandus elektripaigaldiste korpuste (pingevabad elemendid) tahtlik ühendamine maapinnaga. Paljudele majaomanikele näib maandamise korraldamine olevat kas liiga kallis ja tehnoloogiliselt arenenud või liiga lihtne, mis samuti pole täiesti tõsi..

Eramajas pole usaldusväärse maanduse tegemine tehniliselt keeruline, kuna kaugus maapinnast on väga väike ja õuest leiate alati vabu alasid. Palju vähem on õnne vanade kortermajade elanikel, kus maandussilmused enam ei tööta ja siis õnnestub mõnel kaasmaalasel end ülemistest korrustest eraldi maandada, pannes oma korterist dirigendi mööda hoone seinu maani. Samal ajal oleks viga arvata, et iga pinnasesse juhitav rauast tihvt või mõni veetoru saab tavaliseks töötavaks maapinna aasaks. Maandus on süsteem, mis koosneb mitmetest olulistest konkreetsete nimiparameetritega elementidest, mis toimib vastavalt teatud põhimõtetele, on tihedas vastasmõjus teiste süsteemidega.

Kaitsva maanduse alused

Vigase elektriseadme korral (näiteks kui toitejuhtme isolatsioon on kahjustatud) võib selle ümbris ilmneda pinge. Kui inimene seadet puudutab, tormab vool maapinnale, läbides tema keha ja põhjustades sageli korvamatut kahju, ei pruugi kõik kaitseseadised reageerida ega omada aega vooluringi kiireks katkestamiseks. Miks vool maapinnale läheb? Kuna see võtab tühjenduse kergesti vastu, kuna sellel on väga suur elektriline läbilaskevõime. Kui lekkevoolu (kahe või enama elektroodi vahel voolav juhtivvoolu kaudu) pakutakse mõnel muul, lihtsamal viisil, näiteks madalama takistusega juhil – maandamiseks ei tohiks see ületada 4 oomi, siis läheb see maapinnale piki seda, mitte läbi inimese kere takistus 1 kOhm. Ahelas toimub lekkevool ja jääkvoolu seade (RCD) ühendab kahjustatud ala sekundi jooksul lahti.

Sellepärast on kõik kaasaegsed elektrilised ajamid ja seadmed projekteeritud nii, et nendega saab ühendada maandusjuhtme ja juhtmete jaoks kasutatakse kolmetuumalisi juhtmeid. See kehtib ka kõigi tänapäevaste kodumasinate kohta, kus toitepistiku korpus ja üks kontaktidest on ühendatud – nende toiteks kasutatakse PE-kontaktiga pistikupesasid (antennid). Kõigil lampidel, lühtritel ja pistikupesadel on klemmid “kollase” juhtmestiku ühendamiseks ning jaotusplaatide ja metallkonstruktsioonide metallkarbid, millel elektrivarustus asub, on maandatud. Kõik üle 42 V vahelduvpingega võrkude tarbijad on maandatud tõrgeteta, alalisvoolu jaoks – üle 110 V. Pange tähele, et maandus tagab lisaks inimeste elektriohutusele ka:

• stabiliseerib elektripaigaldiste tööd;
• kaitseb seadmeid ülepinge eest;
• vähendab võrgu häirete hulka ja kõrgsagedusliku elektromagnetilise kiirguse intensiivsust.

Maandusseade koosneb järgmistest elementidest:

• maanduslüliti
• maandusjuhtmed

Maandusjuht on maandusseadme mis tahes osa, mis ühendab elektripaigaldised maanduselektroodisüsteemiga. Need on eraldi juhtmete südamikud (üldiselt aktsepteeritud – kollases isolatsioonis), väliste ja sisemiste vooluahelate elemendid, kilbis olev spetsiaalne siin.

Maandusjuht on elektrood, see maandusahela osa, mis on maapinnaga otseses kontaktis. See element tagab voolude voolamise maasse ja nende hajutamise. Sõltuvalt sellest, kas selle jaoks kasutatakse maetud ehituskonstruktsioonide elemente või spetsiaalselt loodud juhti, eristatakse looduslikku ja kunstlikku maandusjuhti. PUE järgi tuleks alati eelistada looduslike maanduselektroodide kasutamist (punkt 1.7.35), eramajas võib see olla:

• kaevu metallkorpus;
• kõik terastorustikud, sealhulgas torud elektrijuhtmete paigaldamiseks;
• toitekaabli juhtiv raudrüü;
• mitmesugused tänaval olevad metallpostid ja toed, näiteks aiaelemendid;
• hoone maetud raudbetoon- ja metallielemendid (sambad, sõrestikud, kaevandused, vundamendid).

Kunstlikke elektroode saab kasutada juhul, kui looduslike maanduselektroodide takistus ei vasta normile, siis kaalume neid üksikasjalikumalt.

Maandusseadme arvutamine

Peamine parameeter, mida tuleb arvutada, on maanduselektroodi juhtivus. Teisisõnu, peame valima sellise konfiguratsiooniga elektroodi, et maandusseadme takistus ei ületaks standardit. PUE sätted näitavad järgmisi numbreid, mis on maksimaalselt lubatud:

• 2 oomi – ühefaasilise liinipinge jaoks 380 volti;
• 4 oomi – 220 volti jaoks;
• 8 oomi – 127 volti jaoks.

Kolmefaasilise voolu korral on maksimaalsed takistused samad 2, 4 ja 8 oomi, kuid ainult vastavalt 660, 380 ja 127 voldise pinge korral.

Mis määrab maanduselektroodisüsteemi juhtivuse (lugege, maandusseadme takistust)? Lihtsustatud – elektroodi kokkupuutekohast maapinna ja pinnase takistusega. Mida suurem on maanduselektrood, seda väiksem on takistus, seda voolu pinnas võtab. Kõik arvutusvalemid soovitavad võtta arvesse elektroodi pindala ja selle sukeldamise sügavust. Näiteks ühe ümmarguse sektsiooniga maandusseadme arvutamiseks on meil järgmine valem:

Kus: d – tihvti läbimõõt, L – elektroodi pikkus, T – kaugus pinnast maanduselektroodi keskpaigani, ln – logaritm, ? – konstant (3.14), ? – mulla vastupidavus (oom m).

Pange tähele, et peamine arvutusparameeter on pinnase vastupidavus. Mida väiksem on see takistus, seda juhtiv on meie maandus ja seda tõhusam on kaitse. Teatavat tüüpi pinnase peamised põhiarvud leiate avalikult kättesaadavatest tabelitest ja graafikutest, kuid palju sõltub pinnase tegelikust seisundist – tihedusest, vee tasakaalust, temperatuurist, hooajalise külmumissügavusest, selles olevate “elektroaktiivsete” kemikaalide – leeliste, hapete, soolade – sisaldusest ja kontsentratsioonist … Veelgi enam, erinevatel sügavustel võib olukord oluliselt muutuda, mandri vundamendi füüsikalised omadused muutuvad, ilmnevad põhjaveekihid, mis vähendavad vastupanu, temperatuur tõuseb … Reeglina suureneva sügavuse korral muutub muld praeguseks kiiremaks.

Nullist madalamal temperatuuril tõuseb mulla vastupidavus vee külmumise tõttu järsult. Seetõttu on igikeltsa mullaga aladel maandamisega teatud raskusi. Samal põhjusel peaks maanduselektroodide pikkus olema suurusjärgus suurem kui tavalistel laiuskraadidel külmumise hooajaline sügavus..

Ideaalis tuleks praktiliselt uurida maapinna ja maandusseadme vastupidavust tervikuna, valemid aitavad meil aga põhiarvutusi teha. Sageli toimub analüüs vahetult vooluahelate kokkupaneku etapis – elektroodid sukeldatakse ja maanduse juhtivuse mõõtmised tehakse reaalajas: kui takistus on liiga kõrge, siis suureneb maanduselektroodide arv või nende matmise aste.

Pange tähele, et maandus peab toimima igal ajal aastas, seetõttu on soovitatav seda kontrollida kõige ebasoodsamates tingimustes (põud, külm). Kui see pole võimalik, rakendatakse tulemustele spetsiaalsed koefitsiendid, võttes arvesse pinnase vastupidavuse hooajalisi muutusi konkreetses piirkonnas..

Kui maanduselektroodisüsteemi varustamiseks kasutatakse mitut elektroodi, on arvutusprotseduur mõnevõrra erinev:

1. Takistus arvutatakse igaühe jaoks (saab rakendada ülaltoodud valemit).
2. Näitajad on kokku võetud.
3. On vaja arvestada “kasutusfaktoriga”.
4. Valem näeb välja järgmine:

Kus: N – maanduselektroodide arv, TO_ja – kasutusaste, R₁ iga elektroodi takistus eraldi.

Nagu näete, ei võeta elektroodide ühendamiseks horisontaalsete elementide juhtivust ühte ahelasse..

Kasutustegur võib põhjustada teatavat keerukust – see peegeldab nähtust, kus vooluahelas asuvad külgnevad elektroodid mõjutavad üksteist, kuna pinnase voolude hajutamise tsoonid hakkavad ristuma, kui nad on liiga lähedal. Mida lähemal on üksikud maanduselektroodid üksteisele, seda suurem on maandusseadme kogutakistus. Iga maas asuva elektroodi ümber moodustatakse töösfäär, mille raadius on võrdne selle pikkusega, mis tähendab, et maanduselektroodide vaheline ideaalkaugus on nende pikkus maapinnas (L), korrutatuna 2-ga..

Elektroodide vaheline kaugus nende pikkusest	Elektroodide arv	Koef. kasutada
1	viis	0,7
1	kümme	0,6
1	15	0,53
1	20	0,5
2	viis	0,81
2	kümme	0,75
2	15	0,7
2	20	0,67

Suletud ahela paigutamine
Elektroodide vaheline kaugus nende pikkusest	Elektroodide arv	Koef. kasutada
1	viis	0,65
1	kümme	0,55
1	15	0,51
1	20	0,45
2	viis	0,75
2	kümme	0,69
2	15	0,66
2	20	0,63

Maapealse elektroodide arvu arvutamiseks kasutage järgmist valemit:

Kus: R – maandusseadme konstruktsioonitakistus, R₁ – ühe elektroodi takistus, TO_ja – kasutusaste.

Maanduselektroodide paigutuse osas ei pea nad moodustama kolmnurka, kuigi see on vooluringi kõige tavalisem konfiguratsioon. Elektroodid saab paigutada järjestikühendusega ühte ritta. See valik on mugav, kui maandamise korraldamiseks eraldatakse kitsas maariba..

Maanduspaigaldus

Põhimõtteliselt võib eristada kahte tüüpi maandusseadmeid, mis erinevad üksteisest paigaldustehnika ja materjali omaduste poolest. Esimene on tihvtmoodulkujundus (tehases valmistatud), millel on üks või mitu elektroodi, teine ​​on kodus valmistatud versioon, milles on mitu valtsitud metallist maanduselektroodi. Nende peamised erinevused on ainult maetud osa korralduses – juhtiv, “ülemine”, nende osa on identne.

Tehase maanduskomplektid on tehnoloogiliselt arenenud ja neil on mitmeid eeliseid:

• tarnitakse komplektina, elemendid on spetsiaalselt ette nähtud kaitse korraldamiseks ja toodetud tööstuslikel seadmetel;
• peaaegu ei vaja kaevamist, pole vaja keevitustöid;
• võimaldab teil minna sügavale mitme kümne meetrini ja saada kogu seadme väga madal, stabiilne vastupidavus.

Selliste süsteemide ainus puudus on nende kõrge hind..

Maandusseadme materjalid ja tööriistad

Kunstlikud maandusjuhtmed peaksid olema valmistatud terasest valtsitud metallist. Nendel eesmärkidel kasutamiseks:

• nurk;
• ümmargune või ristkülikukujuline toru;
• varras.

Metalli kaitsmiseks korrosiooni eest kasutatakse galvaniseeritud elektroode. Maanduselektroodina on lubatud kasutada ka elektrit juhtivat betooni.

Tehasekomplektides on need pooleteisemeetrised tahkejoonistatud vasest pinnatud tihvtid, mille otstes on niidid. Esimesele elemendile on paigaldatud terav kitsenev ots, üksikud tihvtid on ühendatud messingist keermestatud liitmike abil. Elektroodid sukeldatakse maasse käeshoitavate löökpillide abil (SDS-Max kassett, löögivõimsus umbes 20 J). Kivipuurist energia ülekandmiseks kasutatakse adapterit ja juhtpea. Maandusjuhi ja elektroodi vaheline ühendus toimub roostevabast terasest klambri kaudu. Liigeste kaitsmiseks korrosiooni eest ja vuukide vastupidavuse vähendamiseks kasutatakse spetsiaalset pastat.

Tähelepanu! Maanduslülitid ei tohi olla värvitud, õlitatud ega muul viisil konserveeritud, mis vähendaks nende juhtivust..

Elektroodi ristlõike valimisel tuleks arvestada korrosiooni mõjuga (terasosa järk-järgult hõreneb), see valitakse teatud marginaaliga, mis tagab vooluringi piisava vastupidavuse. Pinnases asuvate maa-elektroodide minimaalsed lubatud ristlõiked on piiratud regulatiivdokumentidega:

• tsingitud varras – 6 mm;
• mustmetallvarras – 10 mm;
• valtsitud ristkülikukujuline sektsioon – 48 mm².

Tähelepanu! Ristkülikukujulise terase riiulite paksus või torude seinapaksus peab olema vähemalt 4 mm.

Riba kasutatakse kõige sagedamini dirigendina, mis ühendab maas mitu elektroodi, kuid võite kasutada traati, nurka, toru. Nende materjalide abil saate maanduse viia elektripaneelile endale (materjalide ristlõikes on vähem piiranguid: varras – 5 mm, ristkülikukujuline teras – 24 mm², seina ja riiuli paksus – 2,5 mm).

Hoone sees oleva maandusjuhtme ristlõikepindala peab olema võrdne maja juhtmestikus kasutatava faasijuhi ristlõikega..

Samuti on olemas miinimumnõuded:

• isoleerimata alumiinium – 6 mm;
• isoleerimata vask – 4 mm;
• alumiinium isolatsioonis – 2,5 mm;
• vask isolatsioonis – 1,5 mm.

Kõigi maandusjuhtmete kommuteerimiseks on vaja kasutada elektrotehnilisest pronksist valmistatud maandusvardaid. TT maandussüsteemis kinnitatakse need jaotuskilbi elemendid otse metallkarbi seina külge.

Omavalmistatud elektrood süvendatakse kelguga, tehaskomplektid haamriga haamriga. Mõlemal juhul soovitame valmistada platvormi või redeli. Mustvaltstoodetega töötamiseks on vaja kasutada käsitsi kaarkeevitust.

Kogume maandusseadet

Vaatleme toimingute järjekorda. Esialgsetes punktides tähistame mõlemat tüüpi maanduselektroodide paigaldamisel iseloomulikke toiminguid.

Paigutus ja kaevamine.Maanduslülitid on soovitatav paigaldada maasse umbes ühe meetri kaugusel vundamendist. Vastavalt projektile on vooluahel tähistatud – nagu me juba ütlesime, võib see olla võrdkülgne kolmnurk, joon, ring, mitu rida … Elektroodide vaheline kaugus võetakse 1,2 meetrilt, muutes selle maapealse elektroodisüsteemi enam kui kahekordseks pikkuseks, on mõttetu. Põhilise variandina, mis sobib enamike meie tingimuste jaoks, võite võtta kolmnurga, mille külg on 1,5-3 meetrit ja elektroodide pikkus on 2-3 meetrit.

Järgmisena peate kaevama kraavi, mille sügavus on umbes 70-80 cm, minimaalne lubatud sügavus on 50 cm.Kraavi laius süvenduspunktides peaks pakkuma keevitusjuhtide mugavust, tavaliselt kaevavad nad umbes 0,5-0,7 meetri laiuse nõlvaga..

Ühtse elektroodiga modulaarse maanduse juhtimiseks on vaja ainult ühte kaevu, mille suurus on 50x50x50 cm.

Elektroodi ettevalmistamine.Maanduselektroodi maasse kastmise hõlbustamiseks teritatakse valtsitud metalli veski abil, näiteks lõigatakse nurga all nurga all riiulid, toru lõigatakse kaldu, varras teritatakse. Kui kasutatakse kasutatud metalli, tuleb see vajadusel kaitsekattest täielikult puhastada.

Terav modulaarse maandustihvti külge kruvitakse terav ots, ühendus on kaetud pastaga.

Nurgad (enamasti 50x50x5 mm nurgad) surutakse maapinnale kelguhaamriga puhumisega.Kõige mugavam on tööd alustada tellingutest. Kui metall on pehme, on parem lüüa toorikud läbi puitvahedetailide. Maanduslüliti pea peaks tõusma kraavi põhjast 150-200 mm kõrgemale, et saaksime elektroodid vooluahelasse ühendada.

Tehase nööpnõelad maetakse SDS-Max varrepadruniga ja 20–25 džauli löögimahuga lammutusvasara abil. Pärast iga tihvti (1,5 meetri) sukeldamist kruvitakse selle külge hülss ja järgmine maanduselement, seda tsüklit korratakse, kuni elektrood saavutab kavandatud sügavuse või ilmneb tõrge (edasise süvendamise võimatus). Rikke korral on täiendavad maandustihvtid ummistunud, süsteem muutub mitmeelektroodiks.

Maanduslülitid on ühendatud horisontaalse juhiga,üldiselt on kõige mugavam töötada 40×4 mm ribaga. Musta metalli puhul on siin vaja kasutada keevitust, kuna poltidega ühendused oksüdeeruvad kiiresti ja seadme vastupidavus suureneb. Teppimine ei toimi – vajate kvaliteetset pikka keevisõmblust.

Saadud kontuurist võtke riba maja poole, painutage see ja kinnitage soklile. Riba lõpus keevitame M8 poldi, mille kaudu ühendatakse kilbist tuleva kaitsev maandusjuht.

Viimasele moodultahvlile paigaldatakse klambriklamber ja juht on fikseeritud. Klamber mähitakse spetsiaalse veekindluse lindiga.

Kaevik on kaetud pinnasega.Nendel eesmärkidel on soovitatav kasutada tihedaid homogeenseid peeneteralisi kompositsioone..

Ühe elektroodiga tehasekomplekte saab komplekteerida plastist revisjonikaevu abil.

Maandusjuht juhitakse jaotuskilpi.Seda saab kinnitada otse ehituskonstruktsioonide külge, välja arvatud kõrge õhuniiskusega alad – seal on parem kasutada isolaatoreid. Seinte kaudu tõmmatakse juht metallist või plastist torude-hülsside abil, tegelikult kehtivad paigaldusreeglid samad, mis “peamise” juhtmestiku jaoks (see on üks järgmistest artiklitest).

Jaotuskilbis ühendatakse juht pärast poltühendusega kokkupressimist maandussiiniga, mis on paigaldatud karbi korpusele (TT süsteem).

Maandusseadme takistust kontrollitakse multimeetriga, kui, võttes arvesse hooajalisi koefitsiente (mille riikliku energiajärelevalve teenistus määrab erinevate laiuskraadide jaoks, on olemas valmistabelid), ületab see 4 oomi, siis on vaja suurendada elektroodide arvu.

Jaotusseadme vahetamise ajal on kollaste isolatsioonidega juhtmete juhid (need pärinevad praegustelt tarbijatelt) ka bussiühendustesse.

Pistikupesade, seadmete, lampide ühendamisel lülitatakse kollased maandusjuhtmed sobivates kohtades (tavaliselt on need tähistatud spetsiaalse märgiga – kolm erineva suurusega horisontaalset riba), näiteks pistikupesades on see keskne kruvi.

Süsteemi, milles maasilmus pole mingil moel ühendatud neutraalse tööjuhiga N, nimetatakse TT-ks. Seda soovitatakse kasutada juhul, kui TN-valikuid (neutraalse ja maandusjuhi vahel on ühendus) ei saa kasutada näiteks õhuliinide toitejuhtmete ebarahuldava seisukorra korral. Muidugi, sel tavalisel põhjusel on see muutunud väga populaarseks. Kuid tuleb märkida, et TT-süsteem, mille tarbijad on sõltumatult kurtlikult maandatud, peavad olema kindlustatud RCD abil. Jääkvoolu seadmetest räägime järgmises artiklis..