Qual è il modo migliore per effettuare la messa a terra? Come realizzare da soli un circuito di messa a terra protettivo in una casa privata

Recentemente sono apparsi molti utili apparecchi elettrici che rendono la nostra vita il più confortevole possibile. Ad esempio, se la tua villa di campagna non ha gas, puoi riscaldare i locali utilizzando stufe in ceramica, cucinare il cibo su un fornello elettrico e installare una caldaia per riscaldare l'acqua. Ma più dispositivi utilizzi, maggiore è la probabilità di subire scosse elettriche quando entri in contatto con essi. Per proteggere la tua vita, devi mettere a terra i dispositivi che funzionano dalla rete. A differenza degli edifici a più piani, l'implementazione di questa misura di sicurezza elettrica in un'abitazione privata non è particolarmente difficile. Pertanto, oggi parleremo del dispositivo di messa a terra, ne forniremo il calcolo e istruzioni passo passo sull'installazione.

Scopo della messa a terra protettiva

Un circuito di messa a terra realizzato correttamente in una casa privata ti proteggerà dai danni elettro-shock in caso di rottura dell'isolamento del corpo dell'apparecchio

Quando l'isolamento del cavo di alimentazione si rompe, sul corpo metallico di un dispositivo senza messa a terra appare un potenziale. Se tocchi un dispositivo del genere potresti ricevere una scossa elettrica. Nella migliore delle ipotesi, "pizzicherai" un po 'e, nel peggiore dei casi, riceverai lesioni gravi che sono incompatibili con la vita.

Perché una persona si stressa? La corrente segue il percorso di minor resistenza. E tende a terra, poiché ha una grande capacità elettrica. Pertanto, quando entri in contatto con un dispositivo difettoso, il tuo corpo (avendo una resistenza di circa 1 kOhm) diventa l'unico conduttore. Ma cosa succede se si “offre” alla corrente un percorso più semplice collegando il telaio dell’apparecchiatura a terra con un conduttore metallico di resistenza inferiore? In questo caso, la maggior parte della carica andrà avanti.

Oltre a garantire la sicurezza, la messa a terra consente di:

stabilizzare il funzionamento degli impianti elettrici;
proteggere i dispositivi da sbalzi di tensione;
ridurre le interferenze di rete e l'intensità radiazioni elettromagnetiche maggiore frequenza.

Importante: tutti gli utenti che operano su reti con tensioni superiori a 42 V CA e 110 V CC devono essere collegati a terra.

Dispositivo

Il circuito di terra è costituito da due elementi: l'elettrodo di terra stesso e i conduttori. Questi ultimi sono tutte le parti del dispositivo che collegano le apparecchiature elettriche al circuito. Di norma si tratta di cavi con isolamento giallo-verde e di un bus situato nel quadro di distribuzione (DP). L'elettrodo di terra comprende elettrodi e altri elementi del circuito che sono a diretto contatto con il suolo e garantiscono la diffusione della carica elettrica.

Gli elettrodi di messa a terra possono essere naturali o artificiali. Nel primo caso, il ruolo di dispositivo di messa a terra è svolto da parti interrate strutture edilizie edifici, e nel secondo un conduttore appositamente realizzato. Secondo le regole di installazione elettrica (PUE), la preferenza dovrebbe essere data ai conduttori di messa a terra naturali. Ad esempio, in una casa privata potrebbe essere:

ben involucro;
condutture metalliche;
armature di cavi elettrici;
tutti i tipi di strutture metalliche sulla strada, ad esempio una recinzione;
parti interrate dell'edificio in cemento armato (colonne e fondazioni).

Se la resistenza dei conduttori di terra naturali è inferiore standard stabiliti, quindi è consentito utilizzare quelli artificiali. Questi sono esattamente ciò di cui parleremo oggi.

Come calcolare correttamente

Innanzitutto è necessario determinare la conduttività dell'elettrodo di terra. Cioè, è necessario selezionare un elettrodo in modo che la resistenza del circuito rientri nei limiti normali. Secondo le disposizioni del PUE, i valori massimi di resistenza alla diffusione dei conduttori di terra sono i seguenti:

2 Ohm – per tensione lineare sorgente di corrente trifase/monofase 660/380 V;
4 Ohm – per 380/220 V;
8 Ohm – per 220/127 V.

La conduttività di una struttura protettiva dipende dall'area del suo contatto con il suolo e dalla resistività del terreno. Più grandi sono i pin (elettrodi), maggiore è la loro superficie e, quindi, maggiore è la conduttività e l'efficienza del circuito. Allo stesso tempo, per raggiungere buone caratteristiche Per un dispositivo di messa a terra è più corretto aumentare la lunghezza degli elettrodi piuttosto che la sezione. Questo è molto importante quando si crea un contorno su terreni duri come arenaria, terreno roccioso e altri.

Pertanto, per determinare la conduttività di un elettrodo circolare, viene utilizzata la seguente formula:

R1 = ρ(ln(2L/d) + 0,5ln(4T+L)/(4T-L))/2PL,

dove d e L sono il diametro e la lunghezza dell'elettrodo, T è la metà della profondità del perno, ln è il logaritmo naturale, P è una costante (3.14), ρ è la resistività del terreno (Ohm×m).

Anche la resistività del suolo è un parametro importante. Più è grande, peggiore sarà la conduttività del circuito di terra. Il valore della resistività per un certo tipo di terreno può essere trovato nelle tabelle disponibili al pubblico.

Minore è la resistività del terreno, migliore sarà il circuito

Questo è interessante: con l'arrivo del freddo la resistenza della terra aumenta notevolmente. La ragione di ciò è l'acqua ghiacciata, perché il ghiaccio è un dielettrico. Pertanto, nelle aree con suoli permafrost, la profondità del radicamento dovrebbe essere maggiore rispetto alle latitudini con un clima più caldo.

Quando si installa un circuito di terra composto da più elettrodi, il calcolo cambia leggermente. Innanzitutto, la resistenza di ogni singolo pin viene determinata utilizzando la formula sopra. Successivamente gli indicatori ottenuti vengono riassunti tenendo conto del cosiddetto “fattore di utilizzo”. La formula di calcolo qui è:

R = R1/(KN), dove R è la resistenza totale del circuito, N è il numero di elettrodi, K è il fattore di utilizzo, R1 è la resistenza di un pin.

Il valore di K dipende dalla distanza tra gli elettrodi. Inoltre, quanto più distanti sono i pin tra loro, tanto maggiore sarà questo coefficiente. Gli elettricisti consigliano di posizionare gli elettrodi a una distanza pari a 2,2 volte la loro lunghezza. In questo caso K può assumere i seguenti valori:

quando si utilizzano due elettrodi – 0,9–0,92;
tre – 0,85–0,88;
cinque – 0,79–0,83.

Per determinare la profondità delle aste, è necessario utilizzare la formula:

N = R1/KR, dove R è la resistenza di progetto del circuito precedentemente ottenuta, R1 è la resistenza di un pin, K è il fattore di utilizzo.

Per quanto riguarda le parti orizzontali che collegano i pin a un circuito di terra, qui la loro conduttività non viene calcolata

Scelta di uno schema elettrico per una casa privata

Il circuito di terra, realizzato secondo lo schema del “triangolo”, è il più affidabile

Esistono molti schemi di loop di terra e il più popolare è la disposizione degli elettrodi in un triangolo (circuito chiuso). I perni sono conficcati nel terreno ai tre vertici di una figura equilatera e collegati in alto con una striscia orizzontale. Il vantaggio principale di questo schema è che se uno degli elettrodi di terra si guasta, il circuito continuerà a funzionare.

I perni possono anche essere inseriti in una fila (diagramma lineare). Questa opzione viene utilizzata se viene assegnata una stretta striscia di terreno per l'installazione della messa a terra. I picchetti sono collegati tra loro da una o due barre metalliche. Da un lato, l'installazione di questo schema è molto più semplice, poiché non è necessario scavare tre trincee. Tuttavia, questa variazione del contorno è meno affidabile. Il fatto è che se almeno un ponticello orizzontale si guasta, l'efficienza dell'intero sistema peggiora drasticamente.

La scelta è tua, ma dei due schemi sopra è meglio dare la preferenza a una configurazione ad anello di terra chiuso. Se decidi di effettuare la messa a terra secondo uno schema lineare, aggiungi diversi elettrodi e strisce orizzontali. Ciò aumenterà l'affidabilità del circuito.

Materiali e strumenti per il fai da te

Utilizzare come elettrodi barre realizzate con materiali ad alta conduttività elettrica.

Dopo aver completato il calcolo e selezionato lo schema del circuito di messa a terra, è possibile procedere all'acquisto dei materiali. Per creare una struttura con le tue mani avrai bisogno di:

aste in acciaio nero con un diametro di 16 millimetri o più - elettrodi verticali;
nastro di acciaio (autobus) con una sezione trasversale di 5×40 millimetri - conduttore di terra orizzontale;
filo di rame con una sezione trasversale di almeno 10 millimetri quadrati - collegamento del circuito al quadro di distribuzione;
bulloni con un diametro di 10 mm;
vernice esterna nera o mastice.

Importante: l'armatura dell'edificio non è adatta all'uso come picchetto di terra. Il fatto è che lo strato esterno di tali aste è indurito, quindi la corrente elettrica è distribuita in modo non uniforme lungo la sezione trasversale. E questo, a sua volta, porta alla distruzione del metallo. Inoltre, il rinforzo è suscettibile alla corrosione.

La quantità e le dimensioni dei materiali sono selezionate in base ai dati calcolati.

Inoltre, avremo bisogno dei seguenti strumenti e attrezzature:

pala (sviluppo del terreno);
saldatrice(collegamento di elementi circuitali);
smerigliatrice (materiali di rifinitura);
pinze (piegare la striscia orizzontale);
una mazza e un trapano a percussione, preferibilmente con un attacco speciale per aste (per l'azionamento degli elettrodi verticali).

Avanzamento lavori (con foto)

Selezione del sito e sviluppo del suolo

Scava trincee per il contorno vicino alla casa. Quindi, non è necessario scavare una lunga trincea verso l'edificio

Prima di tutto, devi scegliere il luogo in cui verrà posizionato il circuito di terra. Per ridurre al minimo la quantità di lavoro e il consumo di materiali, l'installazione del dispositivo di messa a terra dovrebbe essere effettuata accanto all'edificio.

Dopo aver scelto il luogo, vengono eseguiti i lavori di scavo. Prendiamo una pala e scaviamo trincee. Nel nostro caso ce ne saranno tre, cioè creiamo un contorno secondo lo schema del “triangolo equilatero”. La profondità e la larghezza della trincea devono essere superiori a mezzo metro e la lunghezza deve corrispondere al calcolo. È inoltre necessario scavare un buco dal vertice più vicino del triangolo allo scudo di potenza.

Assemblaggio del circuito di terra

Se il terreno è eterogeneo, utilizzare un trapano a percussione per piantare i perni.

Per prima cosa prepariamo i conduttori di terra verticali. Li tagliamo usando una smerigliatrice secondo i dati calcolati. Quindi maciniamo le estremità dei perni in un cono. Questo viene fatto in modo che l'elettrodo entri più facilmente nel terreno.
Quindi tagliamo la striscia di acciaio. La lunghezza di ciascun segmento dovrebbe essere leggermente maggiore del lato del triangolo (circa 20-30 centimetri). Si consiglia di piegare preventivamente le estremità delle strisce con una pinza per un contatto stretto con i perni durante la saldatura.
Prendiamo i perni preparati e li martelliamo nei vertici del triangolo. Se il terreno è sabbioso e gli elettrodi entrano facilmente, puoi farlo con una mazza. Ma se la densità del terreno è elevata o si incontrano spesso pietre, dovrai utilizzare un potente trapano a percussione o addirittura perforare pozzi. Guidiamo le aste in modo che sporgano sopra la base della trincea di circa 20-30 centimetri.
Successivamente, prendiamo una striscia di metallo 40x5 millimetri e la saldiamo ai perni. Di conseguenza, avrai un contorno sotto forma di un triangolo equilatero.
Ora disegniamo il contorno dell'edificio. Usiamo anche una striscia per questo. Deve essere estratto e fissato al muro (se possibile vicino al quadro elettrico).

Saldare bene il bullone al bus, poiché la resistenza del circuito di massa dipende dalla qualità del contatto

Suggerimento utile: proteggere le saldature dalla corrosione. Dipingere i collegamenti degli elementi del circuito e del terminal degli autobus vicino all'edificio vernice nera per lavori all'aperto. Le restanti parti del dispositivo di messa a terra non devono essere verniciate!

Tutti i giunti saldati devono essere verniciati, poiché queste aree sono più suscettibili alla distruzione

Dopo aver installato il circuito di messa a terra protettivo della casa, riempiamo le trincee con terreno omogeneo senza rifiuti di costruzione e pietrisco. Per questi scopi si consiglia di utilizzare composizioni dense, omogenee e a grana fine.

Istruzioni video per l'installazione di un circuito di terra

Collegamento allo scudo

Per collegare il circuito al quadro elettrico è necessario utilizzare un filo di rame con una sezione di 10 millimetri quadrati. Avvitane un'estremità al terminale di terra, conduci l'altra nell'edificio e avvitala al pannello di alimentazione. A proposito, se il centralino di distribuzione si trova in casa, è possibile utilizzare la stessa striscia per stabilire la messa a terra e la transizione bullonata può essere eseguita all'interno della stanza.

In una casa privata, il circuito di terra è collegato secondo lo schema TN-C-S o TT

Qui vale anche la pena prestare attenzione allo schema di collegamento del circuito al pannello. Nelle case private viene spesso fornita l'alimentazione elettrica dalle linee aeree(VL) tramite il sistema di terra TN–C. In questo circuito il neutro sorgente e il conduttore di protezione sono combinati. Cioè, si adatta allo scudo filo di fase(L) e “zero” e “massa” combinati (conduttore PEN). Pertanto, quando si collega il circuito a un impianto elettrico, il sistema TN–C deve essere convertito in TN–C–S, in cui il conduttore PEN è diviso in conduttori neutro di lavoro (N) e conduttori neutro di protezione (PE). In questo caso, al consumatore arriveranno tre fili: "fase", separatamente "zero" e "terra".

Ma come collegare un'abitazione a un dispositivo di messa a terra utilizzando il sistema TN–C–S? Questo viene fatto in modo abbastanza semplice. Per ottenere un cablaggio elettrico a tre fili con conduttore di protezione separato, è necessario eseguire nel pannello di controllo i seguenti passaggi:

Installare una sbarra metallica nello schermo (può essere acquistata in qualsiasi negozio di articoli elettrici). Quindi collegalo filo di rame con l'alloggiamento del pannello di controllo. Questo sarà il bus di messa a terra PE.
Colleghiamo un conduttore PEN combinato proveniente dalla fonte di alimentazione al bus PE.
Quindi realizziamo un ponticello tra il bus di terra e il conduttore di lavoro neutro N, il cui bus deve essere isolato dal quadro di distribuzione.
Alla fine colleghiamo il filo di fase a un bus separato, anch'esso non collegato all'alloggiamento del centralino.

Puoi collegare l'edificio al circuito in un altro modo: utilizzando il sistema TT. In questo caso non è necessario separare nulla. Il filo di fase è collegato a un bus isolato e il conduttore PEN combinato dalla fonte di alimentazione è collegato a un secondo bus separato ed è considerato "zero". Bene, il corpo dello schermo è collegato a un dispositivo di messa a terra. Pertanto, quando si collega il circuito secondo il circuito TT, non è collegato elettricamente al conduttore PEN. L'unico inconveniente di questa connessione è la necessità di installarne di aggiuntivi dispositivi di protezione, ad esempio, RCD.

Misura della resistenza di terra

La misurazione della resistenza alla dilatazione dell'elettrodo di terra viene effettuata utilizzando un dispositivo verificato F4103-M1

Dopo aver installato e collegato il circuito, devi verificare se ti proteggerà dalle scosse elettriche. Per fare ciò, è necessario misurare la resistenza alla diffusione della corrente e al legame dei metalli.

Come notato in precedenza, secondo PUE 1.7.101, la resistenza del dispositivo di messa a terra in qualsiasi momento dell'anno non deve superare 2, 4, 8 Ohm con tensioni di linea di 660, 380 e 220 V di una corrente trifase sorgente o 380, 220 e 127 V di una sorgente di corrente monofase. Per misurare la resistenza del circuito, è necessario un dispositivo speciale F4103-M1. È costoso, quindi non ha senso acquistarlo. È molto più semplice invitare i dipendenti del dipartimento di energia o del laboratorio elettrico, che effettueranno misurazioni e rilasceranno un passaporto e un protocollo per il dispositivo di messa a terra. Se la resistenza del circuito supera la norma, dovrai inserire pin aggiuntivi.

La misurazione della resistenza del legame metallico consente di determinare la presenza di un circuito tra la messa a terra e gli elementi di messa a terra. Questo parametro viene misurato con un microohmmetro F4104-M1. In conformità con la clausola 28.5 del PTEEP, la resistenza di transizione non deve essere superiore a 0,05 Ohm. Se la resistenza del legame metallico è superiore al normale, sarà necessario controllare tutte le connessioni bullonate e saldate degli elementi del circuito.

Per quanto riguarda la frequenza di controllo dello stato dei dispositivi di messa a terra, è determinata dal programma di manutenzione programmata. È approvato dal responsabile tecnico dell'utente. In conformità con la clausola 2.7.9. PTEEP, l'ispezione visiva delle parti esterne dei conduttori di terra deve essere effettuata almeno una volta ogni sei mesi. E ispezione con apertura selettiva del terreno - una volta ogni 12 anni.

Importante: la resistenza del circuito deve essere inferiore al normale tutto l'anno, pertanto è consigliabile controllare l'elettrodo di terra nei periodi di siccità o gelo (quando aumenta la resistività del terreno).

Gli errori più comuni durante l'esecuzione del lavoro

Errori da non commettere quando si installa un circuito di messa a terra protettivo in una casa privata:

Se decidi di rivolgerti agli installatori per chiedere aiuto, devi assicurarti che utilizzino solo materiali adatti. Il fatto è che molte organizzazioni stanno cercando di risparmiare sugli elettrodi e di scavare nel terreno perni a bassa conduttività, ad esempio raccordi arrugginiti. E questo, come già sapete, peggiora notevolmente le proprietà protettive del circuito o lo rende completamente inutilizzabile.
Dispositivo di messa a terra a grande distanza dall'edificio. Il circuito non rappresenta un pericolo per l'uomo, quindi dovrebbe essere installato più vicino alla casa. Ed è auspicabile che l'elettrodo di terra si trovi nel luogo più umido. Dopotutto, l'acqua migliora la conduttività, il che porta ad una chiusura più rapida del circuito e all'attivazione istantanea dei dispositivi di protezione.
Collegamento del circuito di terra con protezione contro i fulmini. Se nel tuo centralino non è installato un dispositivo SPD che apre il circuito in caso di sovraccarico, l'elevata corrente proveniente dal parafulmine può danneggiare le apparecchiature elettriche o il centralino stesso.

Circuito di messa a terra protettivo – misura obbligatoria sicurezza quando si utilizzano apparecchi elettrici in una casa privata. Se decidi di eseguire tu stesso la messa a terra, esegui tutti i lavori in conformità con le regole e le raccomandazioni di cui sopra. Allo stesso tempo, non dimenticare le precauzioni di sicurezza quando si lavora con saldature e centrali elettriche.

La messa a terra è uno dei elementi essenziali nel campo dell'ingegneria elettrica. Non c'è tensione nei conduttori di terra e non dovrebbe esserci corrente elettrica al loro interno, ma la loro importanza è addirittura superiore a quella delle linee di fase. Attraverso ogni appartamento e casa privata vengono fatti passare centinaia di metri di conduttori di terra. A quale scopo viene fatto questo e cosa significa l'essenza stessa del radicamento? Quali sono i rischi associati alla mancanza di messa a terra e come è possibile mettere a terra una rete elettrica a 220 V senza il coinvolgimento di elettricisti esperti (con le proprie mani)? Queste e molte altre domande verranno discusse in dettaglio in questo articolo didattico.

Cosa significa messa a terra della rete?

Immagina una casa in cui ogni presa, ogni lampada, oltre ai fili di fase e neutro attraverso i quali sono collegati i componenti elettrici della rete, è collegata ai fili di terra. Questi cavi generalmente non influenzano il funzionamento dei dispositivi.

Il collegamento dei fili di terra (di protezione) si effettua solitamente nel centralino di casa, e da lì attraverso un unico cavo si arriva direttamente all'elemento metallico collegato a terra.

Qual è lo scopo della messa a terra in una casa?

La messa a terra viene effettuata per due motivi:

protezione- il motivo principale per utilizzare la messa a terra nelle reti domestiche.
Lavoro-per il corretto funzionamento dispositivi elettrici(Nelle case, ci sono solo pochi dispositivi che richiedono la messa a terra per funzionare correttamente, come gli alimentatori dei computer).

A noi interessa soprattutto la sicurezza, il che fa sorgere un’altra domanda: come fa un perno di ferro sepolto nel terreno a proteggerci da qualsiasi cosa?

Supponiamo che la terra (suolo, suolo) abbia un potenziale elettrico di 0 V (questo è vero nel 99,99% dei casi). Pertanto, se seppellisci un filo nel terreno, non ci sarà potenziale elettrico in tutti i cavi con messa a terra posati nella casa e ad essa collegati.

Successivamente, colleghiamo questi fili ai dispositivi tramite connettori elettrici. All'interno di questi dispositivi, i conduttori di protezione (messa a terra) sono solitamente collegati all'involucro (metallico) o a qualsiasi altro elemento metallico facilmente accessibile all'uomo durante il funzionamento del dispositivo e, pertanto, non deve essere alimentato in nessun caso.

Poiché la custodia è collegata a terra, il cui potenziale è 0 V, la custodia avrà lo stesso potenziale. Se l'alloggiamento ha un potenziale zero e il potenziale zero si avvicina ad esso, non scorre corrente, cioè una scossa elettrica non minaccerà una persona.

Se il corpo dell'apparecchio non è collegato al filo di terra e si verifica un guasto all'interno per ragioni sconosciute, si creerà un potenziale elettrico e, poiché non è collegato in alcun modo alla terra (direttamente o indirettamente), non ha luogo da nessuna parte. scappare". Quindi il rischio è evidente: una persona che ha un potenziale elettrico di 0 V, toccando un corpo che ha un potenziale di 220 V, diventa di fatto un conduttore di corrente con questa tensione, con tutte le conseguenze che ne conseguono.

In totale, quindi, il collegamento di tutti i dispositivi a terra impedisce il mantenimento a lungo termine del potenziale elettrico sugli alloggiamenti (e altri elementi) accessibili all'uomo durante il normale funzionamento del dispositivo. In caso di guasto elettrico nel telaio dove quest'ultimo è collegato a terra, la formazione di un cortocircuito farà scattare l'interruttore magnetotermico (oltre che l'eventuale interruttore differenziale) del quadro di distribuzione domestico interrompendo prima l'alimentazione. chiunque tocchi il telaio.

Simboli e designazioni sui diagrammi

Nel caso della marcatura dei cavi di rete, puoi trovare due segni principali di massa:

P.E.— marcatura conduttore protettivo ()
PENNA- designazione di un conduttore neutro che funge contemporaneamente da conduttore di protezione (blu)

In caso di designazione della messa a terra schemi elettrici ne incontrerai due:

	Simbolo generale di terra (messa a terra)
	Simbolo che indica una pinza di terra avente funzione protettiva da scosse elettriche

Molti dispositivi sostituiscono la spina di alimentazione con messa a terra con una spina priva di foro per il perno di messa a terra. Ciò non significa che il dispositivo non sia protetto contro le scosse elettriche. Il corpo del dispositivo di solito ha una cosiddetta targhetta, sulla quale è possibile trovare il simbolo di due quadrati (uno dentro l'altro).

Ciò significa che il dispositivo non ha elementi conduttori esterni accessibili (l'alloggiamento è in plastica) e quindi non è necessario collegarlo a terra.

Attenzione! La presenza di una spina senza foro sul perno di terra non indica che il dispositivo sia adeguatamente protetto contro le scosse elettriche. Ciò è indicato solo dal simbolo sopra.

Reti elettriche e schemi di messa a terra

Quando si tratta di impianti elettrici domestici, esistono quattro layout di rete principali. E la principale differenza tra loro sta proprio nel metodo di messa a terra:

Rete di alimentazione senza messa a terra (TN-C).
Rete con impianto di messa a terra separato in un appartamento/casa. Nel pannello di casa, i conduttori neutro e protettivo sono collegati tra loro (TN-CS).
Rete di alimentazione con impianto di messa a terra separato, collegato a terra nello stesso punto del punto neutro del trasformatore (TN-S).
Una rete con un impianto di messa a terra separato collegato a terra in un punto diverso rispetto al punto neutro del trasformatore (TT).

Lo spiegheremo più in dettaglio sulla base del primo sistema di rete discusso.

Rete senza messa a terra TN-C

Ecco lo schema su cui baseremo tutti gli esempi successivi. Diciamo che c'è un trasformatore, cioè un elemento situato accanto all'appartamento di una casa che fornisce elettricità a questa e alle case vicine. Per semplicità, installeremo qui un trasformatore monofase anziché trifase.

Attraverso l'avvolgimento del trasformatore, la tensione viene fornita al filo di fase (marrone). Il filo blu - neutro - è collegato all'altro lato dell'avvolgimento ed è anche messo a terra sul trasformatore (questo è il cosiddetto punto neutro). Di conseguenza, il potenziale elettrico sul conduttore neutro è 0 V e la tensione tra i conduttori di fase e neutro dipende solo dal potenziale elettrico creato dal trasformatore.

Abbiamo semplificato al massimo il disegno e rimosso tutti gli elementi che si trovano tra il trasformatore e l'elettrodomestico (il rettangolo è una lavatrice), cioè fusibili, interruttori di corrente, connettori e così via. Poiché il conduttore neutro (N) ha anche una funzione protettiva (PE), qui viene abbreviato come PEN.

C'è una lavatrice dalla quale escono tre fili:

conduttori di fase e neutro utilizzati per alimentare il motore e l'elettronica del dispositivo
conduttore di protezione collegato internamente lavatrice al suo corpo

Il sistema di rete TN-C a 220 V si trova più spesso nelle vecchie case sovietiche, dove il concetto di elemento protettivo era irrilevante.

Inizialmente si potrebbe pensare che, dal momento che il conduttore neutro è messo a terra, perché altrimenti ci sarebbe un conduttore di protezione che necessita anch'esso di essere messo a terra? Perché se il conduttore neutro si rompe per qualsiasi motivo, ad esempio a causa di surriscaldamento o combustione, il dispositivo stesso si spegnerà, poiché il circuito elettrico verrà interrotto, ma a causa della mancanza di messa a terra del conduttore neutro, c'è un possibilità che attraverso la lavatrice (o comunque collegata ad un apparecchio a 220V), la tensione presente sul filo di fase appaia anche sul conduttore neutro. Poiché la fase apparirà sul filo neutro, apparirà anche sul cavo protettivo collegato al corpo della lavatrice, il che rappresenta una minaccia mortale.

Reti con linea di terra separata TN-CS

Qui, nel pannello dell'interruttore di casa, i conduttori neutro e protettivo sono collegati tra loro (TN-CS).

Alcuni miglioramenti riguardano l'implementazione schema elettrico secondo il sistema TN-CS. Supponiamo che ci siano solo due fili verso l'appartamento, ma nell'interruttore di casa il conduttore neutro di protezione (PEN) può essere diviso in due (il cosiddetto punto di separazione), un filo neutro e uno di protezione. Cosa comporta questo dal punto di vista della sicurezza?

Prima di rispondere a questa domanda, nell'immagine sopra, guarda i due blocchi terminali. Tutti i conduttori di protezione sono collegati a uno e tutti i conduttori neutri sono collegati all'altro. Nel sistema TN-CS, è qui che i fili PE sono collegati ai fili N.

Se si verifica un'interruzione nel conduttore neutro prima del punto di separazione, la tensione attraverso il conduttore di fase e il dispositivo entra nel neutro e da lì al conduttore di protezione.

Ma se il danno al conduttore neutro si verifica dopo il punto di separazione, cioè da qualche parte nell'appartamento/casa, non importa dove si verifica il guasto sul conduttore di protezione e quindi non ci sarà tensione elettrica pericolosa sugli alloggiamenti dell'apparecchio.

La soluzione migliore quando si utilizza questo tipo di circuito è quella di mettere a terra i punti di separazione. Indipendentemente dal punto in cui il conduttore neutro è danneggiato, sul conduttore PE non apparirà tensione. Il problema è che la messa a terra del punto di connessione tra i morsetti PE e N è talvolta difficile da realizzare, soprattutto negli edifici residenziali a più piani.

Rete con circuito di terra separato TN-S

Questa rete è messa a terra nello stesso punto del punto neutro del trasformatore (TN-S).

Un tale sistema di rete ha tre fili che vanno dal trasformatore stesso al dispositivo. Il conduttore neutro e quello di protezione sono messi a terra nello stesso punto del trasformatore. In questo caso, la corrente elettrica scorre nel conduttore neutro durante il normale funzionamento. Tuttavia, nel conduttore di protezione (quando tutto è in ordine), ad eccezione del potenziale zero, la corrente non scorre per tutta la sua lunghezza.

Eventuali danni al conduttore neutro non hanno alcun effetto sul conduttore di protezione, tranne che l'apparecchiatura elettrica smette di funzionare. Le persone non sono in pericolo.

Alimentazione con messa a terra separata TT

Una rete con una linea separata messa a terra in un luogo diverso dal punto neutro del trasformatore (TT).

schema rete elettrica Il TT è molto simile al sistema TN-S dal punto di vista della sicurezza. L'unica differenza è che il conduttore di protezione (con la boccola blu) esce dalla morsettiera di protezione, che è messa a terra in un punto completamente diverso rispetto al punto neutro del trasformatore. Questo sistema di rete viene spesso utilizzato nelle case unifamiliari, dove la messa a terra viene eseguita separatamente per ciascuna casa.

Ad esempio, apriamo il conduttore neutro. Ciò non ha il minimo effetto sulla linea difensiva.

Come verificare rapidamente la qualità della messa a terra

Diciamo che hai recentemente acquistato un appartamento in una vecchia casa e vuoi sostituire la lampada in un lampadario con un corpo in metallo che ricorda i tempi della Grande Guerra Patriottica. Non hai (o non conosci) un circuito di terra. Come si fa a sapere se è presente un potenziale elettrico pericoloso sul corpo della lampada?

Per prima cosa tocca per un secondo il corpo del lampadario con il palmo della mano. Se c'è anche un piccolo potenziale elettrico, lo sentirai, ma una frazione di secondo non rappresenta una minaccia per la salute umana.

In generale, devi stare attento in tali questioni. I dispositivi con corpo metallico sono ovunque (ad esempio frigoriferi, lavatrici, caldaie), indipendentemente dall'anno di costruzione dell'edificio in cui ci troviamo.

Metodi per creare la messa a terra

Tutti i componenti elettrici sono messi a terra in modo tale da essere fisicamente collegati alla terra (suolo). Avvertiamo subito che portare fuori casa il filo di terra e infilarlo direttamente a terra non va bene e soluzione efficace. Il filo di terra deve essere collegato a qualcosa che abbia un'area di contatto molto più ampia con il terreno e che resista ai cambiamenti di umidità e temperatura per decenni. Questo elemento è chiamato elettrodo di terra.

La superficie di contatto con il suolo è importante quando si tratta di resistenza al suolo. Minore è la resistenza, meglio è (prima il potenziale elettrico sarà pari a zero in caso di problemi).

Attualmente esistono diverse soluzioni popolari per la produzione di elettrodi di terra, ricordiamone alcune:

Un tondino di ferro si infila nel terreno per diversi metri e termina in alto con un attacco per il collegamento del conduttore di terra. La lunghezza dell'asta dipende dal tipo di terreno. Quanto più bassa è la resistenza elettrica della terra, tanto più corta può essere l'asta. In molti casi l'utilizzo di questo tipo di elettrodo di terra può risultare insufficiente a causa della superficie di contatto con il terreno troppo piccola e della conseguente elevata resistenza elettrica.
Utilizzando nastro d'acciaio. Avvolgere la casa a circa 80-100 cm sotto terra. Ad un certo punto è collegato al conduttore di terra principale, che viene rimosso dall'impianto elettrico tramite un connettore.
Collegamento del conduttore di terra ad un'asta che si estende dalla base in cemento armato dell'edificio. Cioè collegare il terreno ad una fondazione che abbia un'ampia area di contatto con il terreno e, inoltre, non richieda costi di installazione aggiuntivi. Devi solo pensarci nella fase di costruzione di una casa.

Risultati e desideri

Naturalmente questo argomento non è esaurito. Non abbiamo menzionato le sezioni trasversali dei conduttori di protezione, i principali dispersori di terra, le equazioni e le formule... Ma questo è sufficiente per iniziare e molte informazioni utili sono già state aggiunte alle vostre conoscenze.

L'articolo toccherà la questione dell'installazione della messa a terra in una casa privata, in una casa di campagna o in un piccolo impianto di produzione con le proprie mani. Molte persone credono erroneamente che la messa a terra sia una cosa aggiuntiva non necessaria che, per evitare danni, è richiesta dall'organizzazione di fornitura di energia o dagli ispettori di ispezione.

La cosa più importante che ogni consumatore di elettricità dovrebbe capire è che la messa a terra è parte integrante di qualsiasi alimentazione. Questo è necessario quanto l'installazione interruttori nel quadro elettrico, nel dispositivo di misurazione e in altre apparecchiature.

Per eseguire la messa a terra in modo efficiente, è necessario produrre un grande volume lavori di sterro. Calcola approssimativamente che, come minimo, dovrai scavare manualmente un metro cubo di terra. Avrai anche bisogno di una saldatrice e di competenze di saldatura.

Maggior parte migliore opzione eseguire la messa a terra con le mie stesse mani, poiché non a tutti gli elettricisti piace farlo, e anche quelli che lo fanno, per la maggior parte lo fanno male.

Quindi, come viene realizzato correttamente un circuito di terra?

Esistono due opzioni più comuni per un circuito di terra: un triangolo e uno lineare, sotto forma di una striscia continua lungo la casa.

Sono corretti entrambi. Quale scegliere spetta a te decidere, in base allo spazio libero vicino alla casa.

Materiale del circuito di terra

Il circuito di terra è costituito da conduttori di terra verticali e orizzontali.
Materiale da cui Non consigliato realizzare conduttori di terra verticali:

Di cosa Potere Fare:

L'estremità dell'angolo o dell'acciaio tondo viene tagliata con un angolo di 30 gradi. Questo è il massimo angolo ottimale affinché l'acciaio penetri nel terreno.

Il conduttore di terra orizzontale è costituito da un nastro di acciaio 40*4.

Dimensioni e distanze degli elettrodi di terra

Condizioni obbligatorie che devono essere osservate quando si installa la messa a terra in una casa privata:

- ⚡ la lunghezza dell'elettrodo che viene conficcato nel terreno. Dovrebbe essere almeno 2,5-3 metri

Inizialmente è meglio prendere un elettrodo lungo 3 m. Poiché nel processo di martellamento con una mazza, la parte colpita verrà appiattita. Alla fine, dovrai tagliare alcuni centimetri di un elettrodo così appiattito con una smerigliatrice.

- ⚡ distanza tra gli elettrodi. Dovrebbe anche essere 2,5-3 metri

Indipendentemente dal tipo di contorno che hai, sotto forma di triangolo o linea retta. Ciò è dovuto al fenomeno della diffusione della corrente dai conduttori di terra. Se gli elettrodi vengono martellati a una distanza inferiore a 2,5 m, risulta che non fa alcuna differenza il numero di elettrodi martellati.

Funzioneranno quasi come un elettrodo.

- ⚡ approfondimento della trincea dal livello del suolo - 0,7-0,8 m

La trincea è il luogo in cui posare la striscia che collega gli elettrodi. Con un minore approfondimento della trincea, la striscia sarà esposta alle precipitazioni e ad un rapido processo di corrosione. Con una profondità maggiore si ripresenta il rischio di esposizione all'umidità delle acque sotterranee.

⚡ la distanza del circuito di terra dalle fondamenta della casa è di almeno 1 m
⚡ Dopo lo scavo, la trincea viene ricoperta di sabbia per un migliore drenaggio dell'acqua dall'elettrodo di terra orizzontale.

Profondità degli elettrodi

Quando tutto il materiale e le trincee sono pronti, inizia il processo di martellamento dell'elettrodo. Per facilitare il processo, aggiungere un po' d'acqua nel foro. L’elettrodo verticale può essere martellato in due modi:

Inizialmente, l'estremità superiore dell'elettrodo sarà ad un'altezza elevata. Pertanto, avrai bisogno di una scala a pioli.

Non è necessario inserire completamente l'intero elettrodo nel terreno. Lasciare almeno 20 cm sulla superficie, poiché la striscia dovrà essere saldata in questo punto. La lunghezza del cordone di saldatura è di almeno 6-10 cm. La cucitura stessa è verniciata.

Non verniciare in nessun caso i conduttori di terra orizzontali o verticali.

Ciò aumenterà la resistenza di terra e peggiorerà la connessione a terra.

Per migliorare il circuito di terra, puoi collegarlo a strutture metalliche esistenti interrate nel terreno, ad esempio una recinzione.

Collegamento di terra al quadro elettrico

Una volta realizzato il circuito è necessario collegarlo al quadro elettrico. Qui non è più possibile utilizzare una striscia, ma un filo del diametro di 10 mm. È collegato al conduttore di terra orizzontale mediante saldatura e al corpo del pannello mediante una connessione bullonata.

È anche possibile portare in superficie, in prossimità del quadro, una striscia di conduttore di terra orizzontale e, saldando un bullone alla striscia, collegare il circuito al quadro con un conduttore di rame di sezione 10 mm2. La connessione bullonata deve essere in superficie e accessibile per l'ispezione.

Dopo aver verificato l'affidabilità del collegamento delle saldature, la trincea viene ricoperta di terra. Questo completa l'installazione del circuito di terra.

Tutti gli elettrodomestici non solo rendono confortevole la nostra esistenza, ma rappresentano anche un certo pericolo per la salute umana. Pertanto, in una rete di qualsiasi classe di tensione (220 V o 380 V), è sempre necessario prevedere la messa a terra in una casa privata, vi diremo come farlo ulteriormente;

Perché è necessaria la messa a terra?

La messa a terra di una rete elettrica si basa su leggi fisiche elementari ed è un sistema universale per proteggere le persone dalle scosse elettriche, nonché un sistema per proteggere le apparecchiature elettriche per qualsiasi scopo dai guasti dell'isolamento (messa a terra). Il funzionamento di reti elettriche senza messa a terra è potenzialmente pericoloso per gli incendi. Sistemazione di una casa privata con un circuito di messa a terra - condizione richiesta Per uso sicuro eventuali apparecchi ed apparecchi elettrici.

Secondo le norme per la costruzione degli impianti elettrici (di seguito PUE), che si applicano a tutti i tipi di impianti elettrici, deve essere fornita una messa a terra di protezione.

1.7.56. Per evitare scosse elettriche se l'isolamento è danneggiato, le seguenti misure di protezione in caso di contatto indiretto devono essere applicate separatamente o in combinazione:
Messa a terra di protezione (1.7.63, 1.7.65, 1.7.66);
Spegnimento automatico (1.7.61, 1.7.63);
Equalizzazione potenziale (1.7.78);
Apparecchiature di classe II o isolamento equivalente (1.7.86, 1.7.87);
Separazione elettrica protettiva dei circuiti (1.7.86, 1.7.88);
Locali, zone, aree isolanti (non conduttrici) (1.7.86, 1.7.89);
Sistemi a bassissima (bassa) tensione BSNN, ZSNN, FSNN (1.7.68–1.7.70);
Perequazione potenziale (1.7.65, 1.7.66).
PUE-2009

Per una comprensione obiettiva, è necessario comprendere i seguenti termini, secondo il PUE:

Tocco diretto- contatto elettrico di persone o animali con parti in tensione sotto tensione, o avvicinamenti ad essi a distanza pericolosa.
Tocco indiretto- contatto elettrico di persone o animali con una parte conduttrice esposta che si eccita a causa di un danno all'isolamento.
Protezione contro il contatto diretto- protezione che previene la scossa elettrica in assenza di danni all'isolamento dei conduttori.
Protezione contro i contatti indiretti- protezione che previene la scossa elettrica in caso di singolo guasto.
Elettrodo di terra- una parte conduttiva (conduttore) o un insieme di parti conduttrici interconnesse (conduttori) che sono in contatto elettrico con il suolo direttamente o attraverso un mezzo conduttivo intermedio, come il calcestruzzo.
Conduttore di terra- un conduttore che collega l'elettrodo di terra ad un punto specifico del sistema o dell'impianto o dell'apparecchiatura elettrica.
Dispositivo di messa a terra- un insieme di conduttori di terra e conduttori di terra collegati elettricamente, compresi gli elementi della loro connessione.

Messa a terra- realizzare un collegamento elettrico tra un punto determinato di un sistema, installazione o apparecchiatura e la terra locale.

Nota. La connessione alla terra locale può essere intenzionale, non intenzionale o accidentale e può essere permanente o temporanea.

Dopo esserti convinto della necessità della messa a terra, puoi iniziare a considerare la questione di dotare autonomamente una casa privata di un circuito di messa a terra.

Quali tipi ci sono

Prima di tutto, devi capire per quale scopo è necessario installare la messa a terra. Il fattore decisivo per prendere una decisione sarà la classe di tensione in un'abitazione privata (220 V o 380 V).

Secondo il suo scopo, esistono due tipi di messa a terra: protettiva e funzionante.

Lavorando- viene eseguito per prevenire un improvviso aumento di tensione negli elettrodomestici. Ciò può accadere a causa di una violazione dell'isolamento degli avvolgimenti del trasformatore. Questo tipo di messa a terra protegge anche gli apparecchi elettrici dai fulmini che colpiscono la struttura dell'edificio. In questo caso, l'intera carica finisce nel terreno.

Messa a terra protettiva- viene effettuato grazie al collegamento forzato dell'alloggiamento dell'apparecchio elettrico a terra tramite un conduttore.

Per i seguenti elettrodomesticiÈ necessario fornire una messa a terra protettiva:

lavatrice- il suo corpo ha una capacità elettrica relativamente grande dovuta al funzionamento in condizioni di elevata umidità.
microonde- l'elemento di lavoro principale del forno è il magnetron. Ha un grande potere. Se il contatto con la terra nella presa è scarso, potrebbe verificarsi un aumento del livello di radiazione magnetica. Molti produttori forni a microonde Installerò un terminale di terra sul retro della stufa.

Per il contatto tra il conduttore di terra nella rete e l'apparecchio elettrico, le prese moderne sono dotate di contatti di terra.

Messa a terra in una rete elettrica domestica

Esistono sei sistemi di messa a terra per fornire la messa a terra. Nelle singole strutture edilizie, in particolare, edifici residenziali Vengono utilizzati due principali sistemi di messa a terra.

Sistema TN-SC- consigliato per l'implementazione in l'anno scorso. Il seguente schema è stato realizzato con un neutro saldamente messo a terra nella sottostazione. L'attrezzatura in questo caso è a diretto contatto con il suolo. La terra (PE) e il neutro/zero (N) sono collegati all'utenza stessa tramite un conduttore (PEN). All'ingresso della rete elettrica di una casa privata, tale conduttore è diviso in due conduttori indipendenti.

Un tale sistema non richiede l'installazione di un dispositivo a corrente residua (RCD). La protezione è fornita da interruttori automatici.

Lo svantaggio di un tale sistema è che se il conduttore PEN viene danneggiato o bruciato lungo la sezione sottostazione/abitazione, sul bus di terra dell'abitazione appare una tensione di fase. Questa tensione non può essere disattivata da nulla. In base a ciò la PUE regolamenta requisiti severi per tale linea: deve essere previsto il conduttore PEN protezione meccanica, e deve essere installata la messa a terra locale periodica sui supporti della linea elettrica.

Molte linee elettriche, soprattutto nelle zone rurali, non soddisfano le condizioni di cui sopra. In tal caso si consiglia un altro sistema di messa a terra: il sistema TT.

Diagramma schematico

Questo sistema di messa a terra è implementato tramite un filo separato dal circuito di messa a terra al pannello di ingresso dell'edificio e non da sottostazione di trasformazione. Questo sistema è più resistente ai danni al conduttore di protezione, ma richiede l'installazione di un interruttore differenziale. Senza dotare il sistema di tali dispositivi non esiste protezione contro le scosse elettriche. A questo proposito, il PUE raccomanda tale sistema solo come aggiuntivo Sistema TN-SC. (Se la linea non soddisfa i requisiti del sistema TN-S-C).

Forma generale

Differenze nella messa a terra per reti a 220 V e 380 V

Le differenze nei sistemi di messa a terra delle case private con una tensione operativa di 220 V o 380 V sono insignificanti. In entrambi i casi viene realizzato un circuito di messa a terra. La differenza sta nel modo in cui il circuito è collegato alla rete elettrica domestica.

Nella rete 220 V - tensione monofase. In questo caso vengono utilizzati un conduttore a tre fili e prese con tre contatti (fase, neutro, terra).

Per rete 220 V

La rete è 380 V - tensione trifase. In questo caso vengono utilizzati un conduttore a cinque fili e prese con cinque contatti (fase - 3 pezzi, neutro, elettrodo di terra).

Per rete 380 V

Tipi

Lo scopo principale dell'elettrodo di terra è il contatto elettrico diretto con il suolo. Il dispositivo di messa a terra (anello di terra) comprende un elettrodo di terra e un insieme di tutti i conduttori ad esso collegati. Compresi gli elementi delle loro connessioni.

Esistono due tipi di elettrodi di terra:

naturale - strutture metalliche situate a una profondità sufficiente nel terreno o nelle fondamenta in cemento armato dell'edificio;
artificiale: una struttura metallica installata autonomamente nel terreno per uso diretto;

I conduttori di messa a terra artificiali si distinguono per le loro caratteristiche di progettazione.

conduttore di terra orizzontale. È realizzato in nastro (spessore minimo 4 mm) o tondo di acciaio e viene posato nel terreno parallelamente alla superficie terrestre.
Anello di terra
la messa a terra verticale è un'opzione più vantaggiosa. Tale circuito occupa meno spazio, ma comporta un processo di installazione più laborioso. È realizzato con perni in acciaio (un angolo con un ripiano di 50 - 70 mm e uno spessore di almeno 4 mm). I perni sono collegati tra loro da una striscia metallica (lo spessore della striscia è di almeno 4 mm).
Elettrodo di terra a forma di triangolo
elettrodo di terra combinato - include caratteristiche del progetto due elettrodi di terra precedenti.
Schema elettrico

Lo schema di installazione combinato del dispositivo di messa a terra (circuito) è il più efficace. Quando l'installazione viene eseguita nel rispetto delle regole necessarie, tale circuito sarà affidabile e durevole.

Come realizzare un circuito di terra per una casa privata con le tue mani

Il design del circuito di protezione più popolare oggi è il circuito a triangolo. È realizzato collegando tre perni interrati nel terreno con una striscia metallica. Questo schema è caratterizzato da una maggiore affidabilità. Se la striscia di collegamento in acciaio è rotta o danneggiata su un lato, il circuito continuerà a funzionare grazie al contatto sull'altro lato.

Modello a triangolo

Per produrre e installare il circuito di terra, saranno necessari i seguenti materiali e strumenti:

Materiali:

angolo in acciaio 50–70mm, h=4mm, 3 pz. la lunghezza di un angolo è di almeno 2 metri;
nastro di acciaio 50–70 mm, h=4mm, 4 m per il collegamento dei perni dall'angolo;
nastro di acciaio 30 mm, h=4mm. per il collegamento elettrico del circuito di terra e del pannello di ingresso dell'edificio. La lunghezza dipende dalle condizioni locali;
elettrodi 3mm.

Attrezzo:

pala, piede di porco, trapano movimento terra per realizzare buche nel terreno;
smerigliatrice per tagliare pezzi grezzi di metallo;
utensili per la lavorazione dei metalli (martello, mazza, lima, cacciavite, morsetto) per la lavorazione e l'installazione di pezzi;
saldatrice;
strumento di misurazione (metro a nastro, quadrato) per contrassegnare i pezzi;

I punti di collegamento dei pezzi del circuito di terra devono essere realizzati esclusivamente mediante saldatura. Questo è regolato dai requisiti del PUE. Questo tipo di connessione fornisce il contatto elettrico più efficace ed è più resistente alla corrosione.

Dovresti lavorare con gli utensili elettrici utilizzando i dispositivi di protezione necessari: occhiali, tuta. La sicurezza sul lavoro viene prima di tutto.

Quando si lavora sulla preparazione di un angolo, è meglio tagliare un'estremità ad angolo acuto. Un angolo del genere sarà più facile da piantare nel terreno.

Pin del circuito di terra

Consideriamo il processo di installazione di un circuito di terra in più fasi.

Perni e listelli metallici grezzi, secondo le dimensioni richieste.
Estremità predisposte per l'interramento
Preparazione di una fossa per la struttura metallica del circuito di terra. Profondità di almeno 0,5 metri.
Foro preparato
Conficcare i perni nel terreno. I perni devono essere piantati ad una profondità di almeno 3 metri. Per collegarli con una striscia è sufficiente lasciare 200 - 250 mm.
Installazione del circuito di terra
Collegamento dei perni di messa a terra con una striscia di acciaio mediante saldatura.
Metodo di saldatura
La fase finale. Uscendo dalla striscia di metallo verso l'edificio. Predisposizione del punto di collegamento elettrico alla rete elettrica dell'edificio.
Una striscia d'acciaio che conduce all'edificio

Questo completa l'installazione del circuito di terra. Successivamente segue il processo di collegamento alla rete elettrica di una casa privata.

Dopo aver collegato il circuito al conduttore PE della rete elettrica, è necessario testare le prestazioni del circuito. A questo scopo vengono utilizzati speciali strumenti di misurazione elettrica. Tale attrezzatura è piuttosto costosa. Pertanto, utilizzano una versione più semplificata del controllo delle prestazioni del circuito.

Questo metodo viene eseguito collegando una lampada a incandescenza (100 W) alla rete come segue: il filo di fase viene posizionato sul contatto di fase della presa e il filo neutro viene posizionato direttamente sulla struttura del circuito. In questo caso, è necessario prestare attenzione all'intensità della lampada. La luce intensa indica operazione appropriata contorno. Opaco, che indica un contatto di scarsa qualità alla giunzione degli elementi metallici del circuito. In questo caso, le connessioni dovrebbero essere rafforzate con una saldatura aggiuntiva.

Utilizzando una lampada a incandescenza

Quando si determina il valore della resistenza di terra protettiva di un circuito utilizzando un dispositivo speciale, è necessario ricordare che il valore della messa a terra non deve superare i 4 ohm. Se il suo valore è maggiore, ciò potrebbe indicare uno scarso contatto del circuito con la terra. Per eliminare questo problema, puoi riempire il terreno con acqua nel punto in cui vengono piantati i perni. Ciò compatterà il terreno e aumenterà l'area di contatto.

Calcolo del dispositivo di messa a terra

Il dispositivo di messa a terra viene calcolato anche in base alla condizione del valore di resistenza massimo del circuito di terra protettivo. Che non dovrebbe superare i 4 ohm. L'opzione migliore ci sarà un valore di resistenza dell'elettrodo di terra artificiale non superiore a 1 ohm.

È quasi impossibile eseguire un calcolo approfondito del sistema di messa a terra a casa senza conoscenze specifiche e letteratura tecnica. Poiché prevede la determinazione sperimentale della resistività del suolo, tenendo conto dei fattori di correzione che tengono conto dell'essiccamento e del congelamento del terreno. Determinazione del valore di resistenza alla diffusione. Calcolo elemento per elemento della resistenza del circuito in base alle sue dimensioni geometriche, alla profondità di interramento e all'umidità del suolo. Fattore di utilizzo dei conduttori di terra verticali. Disponibilità di elettrodi di terra naturali. E altro.

È meglio che le organizzazioni specializzate lo facciano ed emettano un protocollo sull'idoneità del circuito di messa a terra e sulla conformità delle sue caratteristiche ai documenti normativi.

Esiste un metodo semplificato.

Calcolo semplificato dell'elettrodo di terra:

Per un elettrodo di messa a terra verticale (singolo), viene utilizzata la seguente formula:

R1=0,84*p/L Dove:

R1 - resistenza di terra, Ohm;

p - resistività del suolo, Ohm*m;

L - lunghezza (profondità) dell'elettrodo di terra;

Per più pin di terra verticali (elettrodi):

R=R1/0,9*n Dove:

R - resistenza di un elettrodo, Ohm;

n è il numero di elettrodi nel circuito di terra;

Pertanto, se la resistività del terreno (p) è nota, la resistenza di un elettrodo (R1) viene calcolata utilizzando la prima formula. Il valore risultante viene sostituito nella seconda formula e il numero di elettrodi (n) viene determinato alla lunghezza specificata (L).

Nel caso in cui non sia nota la resistenza specifica del terreno si può utilizzare la tabella di riferimento:

Valori per terreni comuni

Se nella pratica non fosse possibile trovare o misurare il valore della resistività del terreno nella zona di installazione del circuito, utilizzare il metodo della prova ad immersione dell'elettrodo. Il metodo consiste nel misurare periodicamente la resistenza dell'elettrodo mentre è immerso nel terreno. È possibile interrompere l'inserimento dell'elettrodo quando le letture della resistenza hanno smesso di diminuire. Ciò significa che l'elettrodo ha raggiunto una profondità alla quale la resistività del terreno diventa costante. In futuro, questo elettrodo dovrà essere collegato con una striscia metallica ad altri elementi del circuito.

Scelta della posizione per l'installazione

Il suo funzionamento efficiente e sicuro dipende in gran parte dalla corretta posizione della disposizione del circuito. Ci sono diverse raccomandazioni su questo argomento:

Non posizionare il circuito di terra in un luogo in cui sono costantemente o frequentemente presenti persone o animali. Se l'isolamento si rompe e la tensione si scarica a terra, una persona o un animale nelle immediate vicinanze potrebbe subire danni. È meglio adottare misure per recintare un'area del genere.
Alcuni esperti consigliano di posizionare il contorno sul lato nord dell'edificio. Ciò è spiegato dalle condizioni umide e umide di tale area.
Se il terreno è troppo umido e c'è un'alta probabilità di corrosione del metallo del circuito, è meglio realizzarlo in acciaio di grande sezione. La struttura del circuito può anche essere rivestita con speciali materiali conduttivi che proteggono dalla corrosione, ma non compromettono il contatto elettrico con la terra.
Non posizionare il circuito di messa a terra vicino alle comunicazioni di calore. Il terreno eccessivamente secco ha un effetto negativo sull'indicatore di resistenza del circuito.
È vietato posizionare il circuito in prossimità di una tubazione del gas interrata.
La profondità del circuito deve essere inferiore al livello di congelamento del terreno, ma non inferiore a 0,5 m.

Scavo e montaggio edilizio

I lavori di scavo devono essere eseguiti con attenzione. Preliminarmente è necessario considerare il perimetro dell'opera, tenendo conto della possibile presenza di comunicazioni nel terreno per vari scopi: condutture, linee telefoniche, linee elettriche via cavo. È meglio posizionare il circuito lontano da tali oggetti.

I lavori di sterro vengono eseguiti utilizzando strumenti standard: pale, piedi di porco, trapani.

Installazione del circuito di terra

Quando si costruiscono trincee, devono essere sufficientemente larghe. Ciò è necessario per la comodità dei lavori di saldatura. Dopotutto, l'efficienza del sistema di messa a terra protettiva dipende in gran parte dalla qualità dei giunti di saldatura.

Un collegamento bullonato può essere utilizzato solo nel punto in cui il nastro di acciaio viene portato direttamente in casa e collegato al quadro di ingresso della rete elettrica.

Alcuni elettrodi di terra prodotti in fabbrica utilizzano connessioni bullonate, ma in questi casi il contatto di alta qualità si ottiene attraverso piastre di pressione e superfici degli elettrodi placcate in rame.

Collegamento di elementi circuitali ramati con piastre di pressione

I giunti di saldatura devono essere continui, la lunghezza del cordone di saldatura deve essere di almeno 100 mm.

Per chiarezza, c'è un video che mostra il processo di installazione di un circuito di messa a terra protettivo in una casa privata.

Il video è stato tratto dalla risorsa Internet Youtube, viene utilizzato a scopo informativo e non è pubblicitario.

Video: installazione fai da te di un circuito di terra

Sicuramente, un sistema di messa a terra protettivo in una casa privata è una necessità. Come puoi vedere, completare un compito del genere è abbastanza fattibile per tutti. La cosa principale è scegliere la giusta posizione di installazione per il circuito, calcolare correttamente i suoi parametri e selezionare i materiali appropriati. Una messa a terra di alta qualità proteggerà la tua casa e coloro che la abitano.

Durante il soggiorno condominio Non ci sono problemi con la messa a terra: ogni quadro elettrico del piano ha un circuito di messa a terra già pronto. Ma se vivi in una casa privata o in una casa di campagna, non è affatto necessario invitare specialisti pagati, perché puoi realizzare un dispositivo di messa a terra in una casa privata con le tue mani. 220 V rappresentano un'alimentazione di corrente forte, quindi ignorare la messa a terra è pericoloso.

Prima di intraprendere autoproduzione circuito di terra, devi capirlo Perché è necessario mettere a terra gli apparecchi elettrici?. Ciò contribuirà ad adottare un approccio responsabile sia alla scelta del circuito e dei materiali del circuito di messa a terra, sia al processo di fabbricazione.

Anti-interferenza

Il problema delle interferenze riguarda soprattutto i possessori di apparecchi di riproduzione/registrazione del suono di alta qualità e di PC. I filtri di sovratensione integrati in tali dispositivi “raccolgono” il rumore impulsivo dalla rete di alimentazione e lo inviano al telaio del dispositivo e, nel caso di un PC, all'involucro metallico.

Frammento del circuito di alimentazione del PC (il filtro è cerchiato in rosso)

Se l'alloggiamento del dispositivo non è collegato a terra (terminale PE sulla spina di alimentazione), tutte le interferenze rimangono sull'alloggiamento e creano un campo elettromagnetico attorno ad esso, che interferisce con i cavi del segnale, i microfoni e le cuffie.

Chiunque abbia riscontrato un problema del genere sa che è difficile liberarsi di tali interferenze. Nessuna schermatura o supercavo risolve il problema: le interferenze provenienti dal case penetrano nei dispositivi esterni anche attraverso la treccia schermante del cavo di collegamento. Ma non appena colleghi lo stesso case del PC a un radiatore del riscaldamento centralizzato o alla rete idrica, lo sfondo nelle cuffie o negli altoparlanti scompare miracolosamente.

Se l'interferenza durante la riproduzione del suono è, sebbene grave, ma solo un inconveniente, la tensione che arriva all'involucro del dispositivo per un motivo o per l'altro può mettere in pericolo la vita. La cosa peggiore è questa il malfunzionamento dell'apparecchiatura durante una rottura dell'isolamento dell'alloggiamento spesso non si manifesta in alcun modo- Il dispositivo funziona e sembra assolutamente perfetto. Ma non appena una persona tocca l'involucro della stessa lavatrice, una corrente inizia a fluire attraverso il suo corpo nel terreno (pavimento umido, piastrelle, cemento), il cui valore anche a 50-80 mA è fatale:

Scossa elettrica a una persona quando tocca un'apparecchiatura difettosa

Per eliminare questa situazione, è sufficiente collegare il corpo del dispositivo a terra e anche un lavaggio difettoso o Lavastoviglie non rappresenterà alcuna minaccia per l'uomo. In caso di guasto incompleto, la tensione dall'involucro fluirà semplicemente a terra lungo un bus speciale, mentre un guasto completo dell'isolamento causerà un cortocircuito e lo scatto dei dispositivi di protezione: un fusibile nel dispositivo, un circuito interruttore acceso approdo o in un pannello domestico.

Toccare apparecchiature difettose ma messe a terra è assolutamente sicuro

Per un collegamento a terra semplice e veloce, tutti i dispositivi che necessitano di messa a terra sono dotati di una speciale spina di alimentazione con contatti di terra o di un terminale di terra.

I contatti contrassegnati dalle frecce sono collegati a terra

Come realizzare un loop di massa

Da tutto quanto sopra è chiaro che dall’affidabilità della messa a terra non dipendono solo la comodità e la tranquillità, ma anche la vita delle persone. Pertanto, la fabbricazione del circuito deve essere affrontata con estrema serietà. Sai come tenere una pala e un seghetto tra le mani e hai fiducia nelle tue capacità? Allora mettiamoci al lavoro! Ma prima di scoprire come realizzare correttamente la messa a terra in una casa privata, è necessario risolvere la questione da cosa realizzarla e quale design scegliere.

Selezione del progetto

Il problema principale da risolvere quando si effettua la messa a terra è un buon contatto elettrico del circuito con la terra. Sembrerebbe che la soluzione più semplice sia scavare un voluminoso oggetto metallico.

Se hai a disposizione un paio di barili vecchi ma resistenti, un asse posteriore di un KAMAZ o qualcosa di simile, l'opzione è abbastanza fattibile. Saldi uno pneumatico di metallo all'oggetto, scavi nell'oggetto stesso e porti lo pneumatico in superficie. Ma, semplice in apparenza, Questo metodo presenta molti svantaggi:

Una messa a terra molto più affidabile e duratura può essere ottenuta utilizzando lunghi perni conficcati nel terreno fino a una certa profondità e collegati elettricamente tra loro. Il fattore chiave qui è il numero di pin e la loro lunghezza. In base alla progettazione, questi tipi di messa a terra sono suddivisi:

lineare;
volumetrico.

La messa a terra lineare è costituita da una serie di perni conficcati nel terreno e collegati in serie. Il tipo volumetrico prevede diversi perni guidati in un cerchio e collegati in un anello.

Tipi lineari (a sinistra) e volumetrici di anelli di terra

In linea di principio, entrambi i tipi forniscono una messa a terra delle apparecchiature di alta qualità; la leggera differenza riguarda solo l'affidabilità. Se uno dei ponticelli della messa a terra lineare si rompe, un certo numero di perni di terra vengono esclusi dal funzionamento, il che porta ad un aumento della resistenza del circuito di terra.

Le caratteristiche elettriche della struttura tridimensionale rimarranno praticamente inalterate. Tuttavia, con i ponticelli di alta qualità, la probabilità di un simile incidente è bassa, quindi quando si sceglie il tipo di messa a terra ha senso concentrarsi solo sulla fattibilità e sulla facilità di produzione di una particolare struttura, a seconda delle condizioni specifiche.

Opzioni materiali

Non vale la pena risparmiare sui materiali, dopotutto loro la scelta giusta La tua sicurezza dipende. Un angolo di 40x40 e superiore è l'ideale per i perni.. È abbastanza resistente, il che è importante durante la guida, e ha un'ampia superficie che fornisce una resistenza transitoria minima. Se non hai un angolo a tua disposizione, ne andrà uno con pareti spesse. tubo dell'acqua oppure uno spillo con un diametro di almeno 15-20 mm.

Si ritiene che il rinforzo non possa essere utilizzato come perni di messa a terra: presumibilmente si arrugginisce rapidamente. Questa affermazione è assolutamente infondata: la resistenza alla corrosione del rinforzo non è peggiore della resistenza dello stesso angolo o tubo e l'inserimento nel rinforzo è molto più semplice rispetto, ad esempio, a un'asta morbida. Quindi, se disponi di raccordi con un diametro di 16 mm e superiore, puoi tranquillamente utilizzarlo. La lunghezza dei pin deve essere di almeno 2 m e il loro numero dipende dal tipo di messa a terra scelta, ma non inferiore a tre pezzi.

Come ponticelli è ideale una striscia di ferro (pneumatico) con una larghezza di 15 mm e uno spessore di 5 mm. Questa sezione trasversale è stata scelta esclusivamente per ragioni di durevolezza, poiché anche una vergella da otto millimetri resiste alla corrente di cortocircuito di emergenza. Semplicemente marcisce più velocemente ed è più difficile da cucinare. Per i saltatori va bene anche un angolo normale o un raccordo della sezione adeguata, ma questo ovviamente costerà di più. In ogni caso, tutti i materiali non devono avere un rivestimento dielettrico: vernice, mastice, ecc.

Processo di fabbricazione

Se hai scelto materiali necessari, hai a disposizione una pala, una saldatrice, una mazza e un seghetto, quindi puoi iniziare a lavorare. L'intero processo di realizzazione di un circuito può essere ridotto alle seguenti operazioni fondamentali:

Marcatura.
Scavare una trincea.
Guida nei perni di messa a terra.
Collegare i pin tra loro con i ponticelli e portare in superficie il bus di messa a terra.
Riempimento della trincea.
Controllo della qualità della messa a terra.

Indipendentemente dal progetto del circuito scelto, è necessario utilizzare un minimo di 3 pin posizionati l'uno dall'altro a una distanza di almeno 1,5-2 m trama personale- un prato continuo, è più comodo da usare diagramma lineare, scavando un contorno lungo il muro di un edificio o un vialetto del giardino.

Dopo aver segnato il posto per i birilli, puoi procedere allo scavo di una trincea poco profonda (20-30 cm) che collega i punti di marcatura. Non ha senso scavare più a fondo: l'autobus posato nella trincea fungerà da ponticello, non da messa a terra. Contrariamente all'opinione degli “esperti”, arrugginisce assolutamente allo stesso modo a qualsiasi profondità. Lo scopo principale della trincea è nascondere il pneumatico in modo che le persone non vi inciampino.

Perché ce ne sono molti vicino alla casa spazio libero, è stato scelto lo schema del “triangolo”.

Ora l'operazione più importante e difficile è l'inserimento dei perni di messa a terra. Per fare ciò, le loro estremità devono essere tagliate con un angolo di circa 30 gradi. Puoi piantarlo con una normale mazza, ma alcune persone usano un normale trapano a percussione per questo scopo.

I perni di messa a terra possono essere piantati con una mazza o un trapano a percussione

I perni vengono martellati per tutta la loro lunghezza, sulla superficie rimangono solo le estremità lunghe 10-20 cm. I ponticelli verranno saldati. Dopo che tutti i perni sono stati inseriti, devono essere collegati tra loro con un bus. Per fare questo, è meglio usare la saldatura: è molto più duratura e affidabile di una connessione bullonata.

Una connessione saldata (a sinistra) è esteticamente meno gradevole, ma molto più affidabile di una bullonata

Subito o quasi disegno finito saldare il bus di uscita: ad esso sarà collegato il circuito domestico.

Bus di uscita e possibilità di collegarvi un circuito domestico

Non resta che verniciare le zone di saldatura con eventuale vernice o mastice, attendere che si asciughi e riempire la trincea. Se possibile, è consigliabile farlo con sabbia per un migliore drenaggio - e il pneumatico durerà più a lungo e il terreno attorno ai perni sarà più umido. Se la sabbia non è accettabile per motivi tecnici o estetici, è possibile utilizzare la terra, senza problemi. Vai a dormire, pianta un po' d'erba. Domanda. Hai deciso come effettuare la messa a terra in una casa privata, ma è necessario controllare il circuito.

Ora è necessario assicurarsi che il circuito sia collegato elettricamente a terra in modo affidabile e possa fungere da messa a terra di emergenza. Per verificare, puoi chiamare ingegneri energetici con attrezzature speciali a pagamento, ma è del tutto possibile condurre test di alta qualità da soli.

Per fare ciò, avrai bisogno di un potente apparecchio elettrico con una potenza di circa 1 kW. Andranno bene una stufa elettrica, un ferro da stiro, una stufa, ecc. Avrai anche bisogno di un indicatore di tensione (indicatore di cacciavite), un pezzo di filo e un voltmetro CA.

Usando un puntatore, trova una fase nella presa e misura la tensione tra essa e la terra. Registrare le letture del dispositivo. Ora collega il dispositivo tra la fase e il circuito. Dovrebbe guadagnare abbastanza bene. Ripetere la misurazione e confrontare con le letture ottenute senza carico. Se la tensione sotto carico scende di non più di 10-15 V, il circuito di terra può essere considerato funzionante.

Schema del test di messa a terra (una lampadina viene mostrata come carico)

Se la caduta di tensione è maggiore, ripetere l'operazione di misurazione, ma ora al posto del circuito utilizzare lo zero standard nella presa. Inoltre diminuisce molto: il cablaggio elettrico non può far fronte nemmeno a un carico relativamente piccolo e il problema non è la messa a terra. Se non c'è un grosso calo, dovrai aggiungere qualche altro pin di terra al tuo circuito e ripetere i test.

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