Zemeljski priključek v zasebni hiši povezuje električne inštalacije, naprave in gospodinjsko opremo z ozemljitvijo. S tem se napetost kratkega stika zmanjša na varno raven. Ozemljitveni tokokrog ima na splošno stik z zemljo, od koder izvira to ime. Če se oseba dotakne telesa okvarjene naprave ali žic s poškodovano izolacijo, zemlja absorbira celoten potencial in prepreči smrtni električni udar.
Ali morajo biti zasebne hiše ozemljene?
V zasebnem domu je veliko električnih naprav – pralni stroj, televizor, ventilator, svetila, likalnik … Ozemljitev ščiti občutljive električne naprave pred okvarami v primeru spremembe tokovnih vrednosti.
Najpomembnejša naloga ozemljitve pa je zagotavljanje varnosti ljudi in njihovih domov. Ob dotiku poškodovanega dela omrežja je električni udar neizogiben, saj je človeško telo dober prevodnik električnega toka. Če pa je v tokokrog vključena ozemljitvena zanka, katere upornost je veliko manjša, električni potencial uide v zemljo po bolj primerni poti, kar reši človeško življenje.
Če ni ozemljitve, lahko v primeru kratkega stika na napeljavi ali napravi pride do iskrenja in požara. Zato pravilna ozemljitev zagotavlja ne le električno, temveč tudi požarno zaščito.
Standardi za ozemljitev
Ozemljitev ni le drog, zabetoniran v zemljo. Za pravilno organizacijo se uporablja osnovni normativni dokument – Pravilnik o urejanju električnih inštalacij ПУЭ. Zagotavljajo ozemljitev napeljav:
- Električne naprave z nazivno močjo nad 1 kW z ozemljeno ali izolirano nevtralno točko;
- do 1 kW z gluho ozemljeno ali izolirano nevtralno točko.
V skladu s standardi mora imeti vtičnica za pralni stroj, likalnik in grelnik vode priključno linijo na ozemljitveno zanko. Kuhalno ploščo in druge vgradne naprave lahko ozemljite z ločeno žico.
Predpisi in zahteve PUE
V poglavju 1.7 pravil vsebuje posebna navodila za ozemljitev zasebne hiše. To je obvezno za izmenične napetosti od 42 do 380 voltov v prostorih z večjo nevarnostjo eksplozije. Sem spadajo kopalnice, stranišča, kopalni kompleksi, kuhinje in drugi vlažni prostori ter neogrevani prostori, v katerih je nameščena električna oprema. Potrebna je tudi ozemljitev zunanjih sistemov.
Najprej je treba uporabiti naravne zemeljske elektrode. Na skupino opreme se lahko uporabi samo 1 ozemljitveni priključek. Na primer, če želite v en sistem združiti omrežja garaže, lope in kopališča, ki stojijo ob hiši. V tem primeru mora biti ozemljitveni vodnik vzdolžna ozemljitvena elektroda.
Osnovne zahteve za ozemljitev
Zemeljski priključek se označuje z izrazi, kot sta upornost in napetost stika. Manjša kot je upornost, boljša je nevtralizacija tokov različnega izvora in nižja je napetost dotika.
Pri ozemljitvi zasebne hiše z lastnimi rokami je ena od glavnih nalog zagotoviti največjo prevodnost. V skladu s predpisi je največja dovoljena ozemljitvena upornost:
- Pri napetosti trifaznega toka 380 V – 30 Ohm, 220 V – 60 Ohm;
- Enofazni 220 V – 30 Ohm, 127 V – 60 Ohm.
Najmanjša globina od površine do vrha zemeljske elektrode je 0,5-0,7 m. Oddaljenost od temeljev mora biti vsaj 0,8-1 m. Na mestih, kjer štrlijo delovni deli, je treba zasuti od 0,1 do 0,2 m drobljenca. Izogibajte se lokacijam, kjer se tla lahko izsušijo, npr. v bližini toplarne.
Glavna ozemljitvena palica
Ozemljitveni vodniki so z 1-2 vodniki povezani z glavno ozemljitveno palico, ki se običajno nahaja v stikalni plošči ali omari za napeljave v hiši. Z električno napeljavo je povezan z vodniki, ki jih je lahko od 5 do 18. Vsak zatič je pritrjen z vijakom in zaklepno matico, da se ne bi sprostil.
Ozemljitvena palica se uporablja za izenačitev potenciala v električnem sistemu zasebne hiše in za odvajanje nevarnih napetosti v ozemljitveno elektrodo. izdelani iz jekla ali bakra, aluminija ne smete uporabljati.
Vrste ozemljitvenih tokokrogov
Vsaka zemeljska elektroda je sestavljena iz vrste navpičnih jaškov, ki so zabiti v zemljo tako, da je njihov vrh 0,5-0,7 m od zemeljske površine. Povezana sta z vodoravno ozemljitveno elektrodo, ki se uporablja tudi za napeljavo zanke do porabnika. V zasebnih hišah se uporabljajo zaprte ali linearne strukture.
Zakaj 1 ozemljitvena elektroda ni dovolj?
Zdi se, da ima stik z zemljo, zato se lahko uporablja samo ena palica. Vendar to ni dovolj in je prepovedano s predpisi o vgradnji.
Obstaja izraz za odpornost proti razpršitvi. Največja gostota toka in napetost je okoli potopljene palice. Ko elektrika prehaja skozi zemljo, se njen upor pri gibanju povečuje in na določeni razdalji doseže ničlo. To območje se imenuje območje širjenja.
Z eno ozemljitveno elektrodo je območje pokrivanja premajhno, da bi zagotovili hiter pretok toka, zato se uporabljajo vsaj 2-3 palice. To zagotavlja, da se napetost kratkega stika, priključena na ozemljitveno elektrodo, hitro porazdeli in da se zmanjša upornost naprave.
Zaprti krog
Sestavljen je iz treh ali več palic, ki so na vrhu povezane z najmanj 4 mm debelim jeklenim trakom in potopljene v zemljo. Povezan z glavno ozemljitveno palico z enim vodnikom. Prečni prerez, izbran na podlagi skupne nazivne moči naprav, materiala vodnika in nazivne moči izolacije. Za več podrobnosti glejte PUE p.1.7.76 in n.1.7.77.
Linearno
Za uporabo za posamezno palico in skupino stavb. Navpični prameni so povezani z vodoravno jekleno cevjo ali profilom, ne da bi se zanka zaprla.
Mrežast kabel
V tem primeru je zunanji obris sestavljen iz palic in vodoravnih nosilcev v obliki mreže. Uporablja se za ozemljitev težkih električnih inštalacij, zato ni primeren za zasebne hiše.
Sistem globoke ozemljitve
V skladu s predpisi o električnih inštalacijah mora biti razdalja med nožicami vsaj enaka njihovi dolžini, zato je treba pri polaganju tako velikih konstrukcij izkopati več metrov dolge jarke. To ni najboljša rešitev za že dobro opremljeno gradbišče, zato se za kompaktnejši ozemljitveni sistem uporabljajo modularni sistemi globokega ozemljevanja.
Dolžina ozemljitvene elektrode je odvisna od zahtev glede upornosti. V hiši brez plinskega ogrevanja so zahteve milejše in zadostuje penetracija od 6 do 10 metrov. Če je vgrajen plinski kotel, se spustijo v zemljo za 10-15 m. Varjenje ni potrebno, elektrode so povezane z vtičnicami. Vrtanje poteka z močnim kladivom ali vibracijskim kladivom.
Učinek ščitenja
Za izračun medsebojne oddaljenosti zemeljskih čepov se uporablja presejalni faktor, ki upošteva medsebojni vpliv. Če sta tesno narazen, se prekriva z drugim, kar poveča učinek.
Če želite zmanjšati učinek, lahko povečate dolžino ozemljitvene konice. Običajno ga sestavljata dve palici – najprej se vstavi ena, nato druga. Vendar se te ozemljitvene elektrode ne uporabljajo pri gradnji zasebnih stanovanj, ker jih je težko namestiti.
Z vodoravnim povezovanjem navpičnih stolpcev zmanjšamo razmik med posameznimi stolpci. Pri izračunih je njen vpliv upoštevan s koeficientom, ki je odvisen od števila elektrod v zanki.
Specifična upornost tal
Pri sistemu z več ušesi so število, razmik, globina in celo oblika čepov medsebojno odvisni. Velik vpliv upornosti tal. Sposobnost prevajanja električnega toka se razlikuje od ene vrste tal do druge. Najmanjšo odpornost ima kamen zaradi nizke vsebnosti vode.
Najboljši prevodnik je voda, zato je prevodnost toliko boljša, kolikor bolj so tla vlažna. Upornost ilovice je na primer 100 Ohm/m, medtem ko je upornost peska sedemkrat večja – 700 Ohm/m.
Da bi natančno ugotovili upornost, je treba v tla izkopati 0,7-1 m globoko luknjo in določiti vrsto matične kamnine. Prevodnost lahko izmerimo s posebnim aparatom.
Pri izračunu se uporablja podnebni koeficient, ki upošteva vsebnost vlage v tleh glede na regijo.
Obremenitev pri stiku in stopinjah mora biti minimalna. V ПУЭ so izpeljane norme, pri katerih človeško življenje ni ogroženo.
Materiali za ozemljitev v zasebni hiši
Morda se zdi, da je dovolj, če uporabimo katere koli kovinske čepe ali cevi, vendar PUE priporoča uporabo bakrenega, črnega ali pocinkanega jekla za izdelavo ozemljitvenih elektrod.
Materiali morajo biti:
- So dovolj močni, da prenesejo obremenitev pri vbijanju v zemljo;
- so odporni proti koroziji, ker več let ostanejo v mokrem okolju, in.
Barvanje ali zaščita pred korozijo ni dovoljena, saj se s tem poveča upornost zanke. Izjeme so varilni šivi in deli, ki štrlijo nad tlemi.
Zemeljsko povezavo je treba vzpostaviti z naravnimi ali umetnimi (ponavljajočimi se) ozemljitvenimi elektrodami.
Za naravno ozemljitveno povezavo v enodružinski hiši je priporočljivo:
- Podzemne komunalne naprave – vodovod, kanalizacija, razen plinovodov zaradi njihove eksplozivne narave;
- vodnjaki, obloge vodnjakov;
- Armiranobetonske in kovinske konstrukcije v stiku s tlemi;
- Svinčenih plaščev vkopanih kablov, aluminija se ne sme uporabljati kot umetna ozemljitvena elektroda.
Uporabljajo se umetne zemeljske elektrode:
- pocinkane in nepocinkane palice premera 6-10 mm;
- kovinske kotne palice z debelino stene najmanj 4 mm;
- Profilirane in okrogle cevi s premerom od 48 mm².
Izračun ozemljitve za samostojno hišo: kako izračunati s formulo
Za gradnjo konstrukcij se lahko uporabijo materiali, ki so na voljo. Glavna stvar je, da morajo njihovi parametri ustrezati PUE (tabela). Za izračun morate določiti:
- globina H, do katere bodo elektrode potopljene;
- razdalja med njima D;
- število palic N;
- dolžina zatiča L;
- globina do vrha elektrode L1;
- dolžina traku Ln.
3 m dolg kotnik ali cev je težko ročno zabiti v tla. Če to ni mogoče, lahko uporabite krajši trak, dolg 2-2,5 m.
Razdalja med elektrodama mora biti večkratnik njune dolžine, tj. D/L je celo število, da lahko uporabimo ustrezen presejalni faktor iz tabele. Dolžina vodoravnega pasu je enaka vsoti razdalj in delu, ki je neposredno ob hiši.
Trimetrski kotnik ali cev je težko ročno zabiti v tla. Če te možnosti ni, lahko uporabite krajši zatič – 2-2,5 m.
Iz pripravljene konfiguracije izračunajte ozemljitveno upornost. Če je v mejah norme, bo struktura dobro opravljala svoje delo. Če ne, lahko spremenimo naslednje parametre.
Najprej je treba izračunati upornost posameznih ozemljitvenih elektrod. Formule so precej zapletene; uporabiti jih je treba ob upoštevanju oblike zatiča in njegovega položaja – navpičnega ali vodoravnega.
V drugem koraku izberite koeficiente zaslona, razmerje razdalje in število elektrod iz 4 preglednic.
Tretji korak je izračun končnega upora po formuli, ki vključuje vse dejavnike.
Takšna je končna formula za izračun
Če je upornost večja od potrebne, se doda število elektrod ali njihova dolžina. Če je vrednost prenizka, lahko odstranimo nekaj zatičev ali skrajšamo dolžino, da prihranimo material.
Preprost izračun s spletnim kalkulatorjem in primerom
Za izračun ozemljitve obstajajo posebni programi – MatchCad in Excel – vendar morate vedeti, kako z njimi delati. za uporabnike so najenostavnejši spletni kalkulatorji. V ustrezna polja se vnesejo klimatsko območje, vrsta tal v zgornjem in spodnjem sloju ter dolžina in premer elektrode.
Na izhodu boste dobili vse informacije naenkrat: specifično upornost tal na vašem območju, tokovno upornost navpične ozemljitvene elektrode in povezovalnega traku, skupno upornost, število zatičev in dolžino traku. S spreminjanjem podatkov lahko določite najbolj kompaktno konfiguracijo glede na značilnosti obstoječih materialov.
Primer. Za enodružinsko hišo z omrežnim napajanjem 380 V AC je nazivna impedanca 30 ohmov. Podnebno območje je izbrano na podlagi januarskih in julijskih temperaturnih razponov II. Zgornja in spodnja plast tal sta ilovnati. Za ozemljitev uporabite 2 m dolge navpične elektrode s premerom 25 mm. Za vodoravni element bomo uporabili 10 cm širok trak. Globina vstavljanja je standardna – 0,7 m.
Na podlagi teh podatkov kalkulator pokaže, da so potrebne 3 palice z vodoravno ozemljitveno elektrodo dolžine 4 m, kar nam povsem ustreza. Dve elektrodi bosta na robovih traku, ena na sredini.
Ozemljitvena napeljava v samostojni hiši: kako izbrati
V enodružinski hiši se uporabljata 2 ozemljitvena sistema:
- TT;
- TN-C-S.
Sistem TT je najenostavnejši. Ima neodvisno ozemljitveno povezavo. Vodnik je povezan z ozemljitveno palico v električni plošči, ki je z žico povezana z ozemljitveno zanko.
Sistem TN-C-S je bolj zapleten. Ozemljitvena palica je povezana z nadzemnim vodnikom PEN, ki prihaja iz transformatorja. Zemeljska zanka v tem vezju ni neodvisna.
Vodnik PEN mora biti ozemljen na vsakem polu, vendar se to pogosto ne zgodi. Kadar pride do izrednega dogodka na vodniku PEN, ki ni ponovno ozemljen, se celoten potencial odvede v GSE in hišni ozemljitveni vodnik.
Sistem TN-C-S je s predpisi EPC priznan kot prednostna naloga. Če TN-C-S ni mogoč, ga zamenjajte s TT. Vendar se mnogi lastniki stanovanj odločijo za preprost sistem TT, ki je dovolj zanesljiv.
Samostojno ozemljitev: navodila korak za korakom
Obravnavajte pravilno ozemljitev enodružinske hiše na primeru linijske konstrukcije. Za vertikalno ozemljitveno elektrodo je bil izbran 2 m dolg vogal 50×50 mm z debelino stene 4 mm, za horizontalno pa trak 40×4 mm. 2 m razdalje med vogali. Tla na lokaciji so ilovnata. Pri izdelavi zaprte zanke je zaporedje del enako, le da je treba pripraviti drugače oblikovan jarek.
Izbira spletnega mesta
Ozemljitev se uredi na prostem območju, kjer ni cevovodov in kjer se ne izvajajo izkopi ali gradbena dela. Točka vstopa v hišo mora biti blizu tokokroga.
Ozemljitvene elektrode ne smete zapeljati blizu temeljev. Najmanjša razdalja je 1 m, priporočljiva pa 6-10 m. Izstopajoče dele ozemljitvene elektrode po možnosti hranite zunaj dosega otrok in hišnih ljubljenčkov.
Zemeljska dela
Označite ravno črto in izkopljete 0,5-0,7 m globok jarek.
Izvedite majhne luknje za lažje vstavljanje kotnih palic. Če se ne potopijo dobro v zemljo, lahko v jamo dodate vodo.
Priprava ozemljitvenega materiala
En konec traku je treba nabrusiti z brusilnikom, da se lažje zapiči v zemljo.
Na drugi konec pritrdite ušesce. Takrat se vogalni nosilec ne bo upognil pri udarjanju s kladivom.
Udarjanje v ozemljitveno elektrodo
Udarite v kot v tla. Zgornji del se mora nekoliko dvigniti nad dno jarka, da se lahko pozneje privari vodoravni element.
Enako naredite tudi s preostalim delom navpične ozemljitvene elektrode.
Varjenje
Na vrh kotnika privarite trak 40×4 mm. Dolžina vsakega zvara mora biti vsaj 10 cm.
Spoj je treba variti zelo previdno, da se poveča stična površina traku in nosilca. Na konec jarka privarite vijak za pritrditev bakrenega vodnika s plošče.
Del plošče, ki štrli nad nivojem tal, pritrdite na estrih s sidrnimi vijaki. Najprej izvrtajte luknje v kovino.
Nato privijte zatiče.
Zvari – področja z visokim tveganjem za korozijo. Po predhodni obdelavi površine s kovinskim čopičem jih je treba premazati z antikorozivnim bitumenskim kitom.
Vstop v hišo
Ostane nam le še, da priključimo ozemljitveni priključek na stikalno ploščo. Uporabite bakreno žico s presekom 10 mm².
V steno izvrtajte luknjo, vstavite en konec vodnika in drugi konec pritrdite na vijak na traku.
Priključitev na ozemljitveno tirnico
Konec bakrenega vodnika je treba skrbno spajkati, da ga lahko dobro vpnemo. Da ga z malo truda privijte na priključek ozemljitvene palice.
Da se vodniki ne bi zibali, jih ovijte v kabelske trakove.
Zasipavanje
Izkop zapolnite z zemljo in ga zapečatite. Narišite shemo ozemljitve in jo nalepite na vrata plošče za primer morebitnih električnih del. Navedite, kateri materiali so bili uporabljeni, njihove dimenzije in značilnosti.
Ozemljitev brez varjenja
Varjeni šivi zagotavljajo tesen stik vodnikov in neprekinjenost električnega tokokroga v tako nestabilnem in korozivnem okolju, kot je zemlja. PUE dovoljuje uporabo vijačnih povezav v zaprtih prostorih ali na prostem, če je zagotovljen dostop za pregled in preskušanje. Povezovanje vodoravnih in navpičnih ozemljitvenih elektrod z vijaki ni priporočljivo.
Montažni kompleti za ozemljitev
Če nakup jeklenega traku, kotnih palic ali okroglega jekla ni v vaših načrtih, lahko uporabite pripravljen komplet za ozemljitev v zasebni hiši.
Vključeno v standardno opremo:
- 4 kovinski čepi z bakreno prevleko dolžine 1,5 m;
- Na drugem koncu je šoba za izvijač;
- 4 priključni tulci, od katerih ima eden nastavek za kladivo;
- za spodnji zatič;
- vijačni priključek s sponko za povezavo ozemljitvenega tokokroga z vtičnico iz hiše;
- zaščitni tesnilni trak za vijačni spoj;
- električno mazivo za izboljšanje stika med ozemljitvenim tokokrogom in vodnikom.
Ta ozemljitev zagotavlja upornost 10-15 ohmov, kar ustreza zahtevam za priključitev 3 faz z nazivno napetostjo 380 V.
Globokozemeljsko elektrodo lahko vbodete s kladivom ali zmogljivim udarnim kladivom. Pred potopitvijo se kopito namaže z mastjo in privije na kopito. Drugi konec mora biti opremljen z. Vsak zatič je potopljen do nivoja tal in povezan z naslednjim z vtičnico, katere navoj je prav tako prevlečen s prevodno mastjo.
Vrh elektrode lahko zakopljete v majhno luknjo, da je na gradbišču neopazna. Vendar je priporočljivo, da ga pustite na vidnem mestu zaradi nadzora stanja stika z vodnikom.
Namestitev ozemljitve traja največ dve uri, kar je precej hitreje kot doma narejena ozemljitev. Vendar ga je zelo težko namestiti, če je skala pregloboka.
Napačna namestitev ozemljitve
Zelo pogosto je vzrok za poškodbe ljudi, požare ali poškodbe električnih naprav neupoštevanje pravil za ozemljitev.
Tukaj je seznam najpogostejših napak pri ozemljitvah:
- priključitev ozemljitvene elektrode neposredno na električno napeljavo in ne na ozemljitveno palico;
- Uporaba ograjnih nosilcev, ogrevalnih ali plinskih cevi kot ozemljitvenih tokokrogov je strogo prepovedana;
- Brez povezave nevtralnega vodnika PEN z ozemljitvenim stikalom, namestitev stikal v njem, ki lahko prekinejo povezavo;
- uporaba materialov, ki po debelini in dimenzijah ne ustrezajo EPS, kar povzroči hitro korozijo;
- prekratki varilni šivi;
- na varjene šive in trak, ki je na površini tal, se ne nanese antikorozijski kit;
- Neustrezne dimenzije vodoravnih in navpičnih elementov;
- Razdalja med zemeljskima čepoma je premajhna in ni večkratnik njune dolžine;
- napačna uporaba električnih diagramov TT in TN.
Zaključek
Ozemljitev v zasebni hiši – nujen ukrep, ki bo vas in vaše bližnje obvaroval pred električnim udarom. Ne zanemarite zahtev za gradnjo in delovanje električnih inštalacij, saj bo vsaka poškodba tokokroga našla najkrajšo pot in lahko privede do tragedije. Ozemljitev jo usmeri na najvarnejše mesto in učinkovito zmanjša napetost dotika. Med namestitvijo morate upoštevati pravila, opisana v našem članku.
