สายดินป้องกัน – ออกแบบวางผังและออกแบบระบบที่กำจัดภัยคุกคามจากการพ่ายแพ้

ป้องกันโลก

การจัดระบบความน่าเชื่อถือในการป้องกันความปลอดภัยทางไฟฟ้าเป็นหนึ่งในเงื่อนไขหลักที่ป้องกันอันตรายต่อผู้ใช้งานของการติดตั้งระบบไฟฟ้า มันจะให้ความคุ้มครองไม่เพียง แต่กับมนุษย์ แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์ด้วย การออกแบบและติดตั้งสายดินป้องกันอย่างเหมาะสมจะช่วยป้องกันผลกระทบทางลบของกระแสที่เกิดขึ้นอย่างไม่คาดคิดในวงกว้างขจัดกระแสลัดวงจรในกรณีต่างๆ เป็นผลให้ความน่าจะเป็นของการบาดเจ็บที่บาดแผลรวมถึงความล้มเหลวของอุปกรณ์ทางเทคนิคที่ซับซ้อนจะถูกยกเว้น.

 

เนื้อหา

• การกระทำของระบบสายดินป้องกัน
• การคำนวณเป็นอย่างไร

• การจำแนกดิน
• วิธีการคำนวณพารามิเตอร์

แผนภาพวงจรและการติดตั้ง

ระบบสายดินโดยไม่ต้องต่อลงดินลึก

ระบบกลุ่มที่มีการต่อลงดิน

จุดประสงค์ของการลงกราวด์ป้องกันคือการสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าสู่โลกขององค์ประกอบโลหะที่ไม่นำไฟฟ้าซึ่งมีความเสี่ยงต่อแรงดันไฟฟ้า สาเหตุของการเกิดขึ้นของแรงดันไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์อาจเกิดจากการปล่อยฟ้าผ่า, ไฟฟ้าลัดวงจรไปยังที่อยู่อาศัย, การดำเนินการที่มีศักยภาพ, การเหนี่ยวนำที่ปรากฏภายใต้อิทธิพลของอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าใกล้เคียงหรือชิ้นส่วนและสถานการณ์อื่น ๆ การเชื่อมต่อสามารถทำกับดินหรือสิ่งที่เทียบเท่าเช่นน้ำทะเลหรือแม่น้ำ, ถ่านหินในเหมือง, วัตถุทางธรรมชาติหรือสิ่งประดิษฐ์อื่น ๆ ที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน.

การกระทำของระบบสายดินป้องกัน

การทำงานของระบบสายดินป้องกันคือการลดพารามิเตอร์ของแรงดันไฟฟ้าขั้นตอนและการสัมผัสเพื่อนำพวกเขาไปสู่ค่าที่ปลอดภัย อันเป็นผลมาจากอุปกรณ์ที่มีความสามารถของระบบสายดิน:

• ศักยภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต่อลงดินจะลดลง
• พารามิเตอร์ของศักยภาพของฐานที่ผู้ใช้ยืนอยู่ในแนวเดียวกันกับศักยภาพของการติดตั้งทางเทคนิคที่ต่อลงดิน.

สำคัญ. ในกรณีที่ไม่มีการต่อลงดินของการติดตั้งระบบไฟฟ้าการสัมผัสที่อยู่อาศัยของมันจะเป็นสิ่งที่อันตรายเช่นเดียวกับการสัมผัสสายเฟสของเครือข่ายไฟฟ้า.

ขึ้นอยู่กับการลดลงของค่าหรือการทำให้เท่ากันของศักยภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีการต่อสายดินหลักการของสายดินป้องกันช่วยลดแรงดันไฟฟ้าของที่อยู่อาศัยเมื่อเทียบกับวัตถุที่ใช้สำหรับการลงดินซึ่งมักจะใช้เป็นดิน ด้วยเหตุนี้กระแสไฟฟ้าผ่านร่างกายของผู้ใช้และแรงดันไฟฟ้าของการสัมผัส (ขั้นตอน) จะถึงค่าที่ปลอดภัยสำหรับมนุษย์และอุปกรณ์อย่างแน่นอน.

ฟังก์ชั่นการต่อลงดินจะดำเนินการอย่างสมบูรณ์หากตัวบ่งชี้กระแสไฟฟ้าขัดข้องของแผ่นดินไม่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการลดลงของความต้านทานต่อสายดิน เงื่อนไขนี้สอดคล้องอย่างสมบูรณ์กับเครือข่ายกลางแยก – กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรืออุปกรณ์หม้อแปลงที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบสายดินหรือเชื่อมต่อกับมันผ่านความต้านทานสูงของการวัดสัญญาณสัญญาณอุปกรณ์ป้องกันต่างๆ.

การคำนวณเป็นอย่างไร

พื้นฐานการคำนวณของสายดินป้องกันประกอบด้วยในการกำหนดพารามิเตอร์หลักอย่างถูกต้อง พวกเขาจะต้องสร้างวงจรที่เป็นขั้นตอนที่ปลอดภัยที่สุดและสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏขึ้นในขณะที่เฟสปิดตัวเรือน ขึ้นอยู่กับค่าที่คำนวณได้ซึ่งอยู่ภายในขีด จำกัด ที่อนุญาตจำนวนและขนาดของตัวนำสายดินที่คำนวณได้มีการวางแผนโครงร่างขององค์ประกอบเดียว.

การจำแนกดิน

โดยกำเนิดกำเนิดสายดินจะถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทเมื่อทำการคำนวณมีความจำเป็นต้องคำนึงถึงความแตกต่างและคุณสมบัติเฉพาะของพวกเขา:

• วัตถุธรรมชาติที่แสดงโดยชิ้นส่วนนำไฟฟ้าของบุคคลที่สามในการสัมผัสโดยตรงกับพื้นดิน หมวดหมู่ของตัวนำสายดินตามธรรมชาติยังรวมถึงวัตถุที่มีการสัมผัสทางไฟฟ้ากับโลกด้วยตัวกลางที่เป็นสื่อนำไฟฟ้า.

ในตัวนำที่มีการต่อลงดินตามธรรมชาตินั้นดินจะถูกติดตั้ง (ตอกลงล่างเป็นหลุมเจาะ) องค์ประกอบแนวตั้งที่เชื่อมต่อกันด้วยแนวนอน

นอกเหนือจากดินและน้ำประเภทของสายดินธรรมชาติตัวนำรวมถึงท่อโลหะสำหรับน้ำและสาธารณูปโภคอื่น ๆ ที่วางในทางท่อ ท่อที่มีสารติดไฟและระเบิดได้ทางหลวงที่สร้างขึ้นด้วยการใช้ท่อพีวีซีและชิ้นส่วนบางส่วนไม่สามารถนำมาใช้เป็นตัวนำตัวนำสายดินจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ ออกแบบมาเพื่อให้การทำงานที่ปราศจากปัญหาของอุปกรณ์ไฟฟ้าในกรณีฉุกเฉินและปกติ, การทำงานและการลงกราวด์ป้องกัน, กำจัดโอกาสเกิดความเสียหาย, ส่วนใหญ่จะติดตั้งในพื้นดิน.

• อิเล็กโทรดกราวด์เทียมซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นอิเล็กโทรดแนวตั้งหรือแนวนอน.

วิธีการคำนวณพารามิเตอร์

ในการคำนวณจำเป็นต้องใช้ข้อมูลต่อไปนี้:

• ลักษณะของอุปกรณ์ไฟฟ้าเฉพาะเช่นชนิดของการติดตั้งและอุปกรณ์หลักแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการวิธีการที่เป็นไปได้สำหรับการลงดินกลางนิวตรอนของการเปลี่ยนรูปและการสร้างอุปกรณ์
• ขนาดและองค์ประกอบของขั้วไฟฟ้าทำให้สามารถคำนึงถึงความลึกโดยประมาณของการแช่ในพื้นดิน
• ข้อมูลเกี่ยวกับการวัดความต้านทานของชั้นดินในดินแดนที่ติดตั้งระบบสายดินลักษณะของเขตภูมิอากาศเฉพาะ (คุณสามารถรับได้ในบริการสภาพอากาศในท้องถิ่น)

วงจรสายดินป้องกันแสดงในส่วน

สำคัญ. เมื่อทำการวางระบบกราวด์ป้องกันในชั้นดินสองชั้นจำเป็นต้องมีข้อมูลความต้านทานของแต่ละข้อมูลจำเป็นต้องใช้ข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับพลังงานของชั้นบน.

• ข้อมูลเกี่ยวกับความพร้อมใช้งานของตัวนำสายดินทางธรรมชาติที่เหมาะสมซึ่งวัตถุที่สามารถใช้สำหรับการกราวด์นั้นจะต้องมีตัวบ่งชี้ที่แท้จริงของความต้านทานต่อการแพร่กระจายในปัจจุบันของวัตถุเหล่านี้ที่ได้จากการวัด
• ตัวชี้วัดที่แม่นยำของความผิดพลาดของโลกที่คำนวณได้จากการคำนวณในวิธีมาตรฐาน
• คุณสมบัติที่คำนวณได้ของบรรทัดฐานแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตและกฎของ PES, ระยะเวลาของการป้องกันสายดินซึ่งจำเป็นหากการคำนวณได้ทำขึ้นตามค่าของแรงดันสัมผัสและค่าของแรงดันไฟฟ้าขั้นตอน.

การต่อลงดินส่วนใหญ่จะป้องกันและการติดตั้งไฟฟ้าเป็นศูนย์จะถูกคำนวณสำหรับกรณีการติดตั้งองค์ประกอบของระบบสายดินในดินที่เป็นเนื้อเดียวกัน อย่างไรก็ตามวิธีการคำนวณได้รับการพัฒนาและนำไปใช้กับการจัดเรียงตัวนำตัวนำไฟฟ้าในดินที่ต่างกัน.

• การคำนวณตัวนำสายดินที่ตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นเนื้อเดียวกันต้องคำนึงถึงคุณค่าของความต้านทานของชั้นเยือกแข็งตามฤดูกาลในช่วงระยะเวลาของการแช่แข็งและการทำให้แห้งของโลก เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องค่าสัมประสิทธิ์พิเศษที่ใช้ใน การคำนวณสำหรับระบบสายดิน ความซับซ้อนใด ๆ.
• การคำนวณตัวนำสายดินที่ติดตั้งในดินสองชั้นหรือมากกว่านั้นต้องคำนึงถึงค่าความต้านทานของทุกชั้น การคำนวณขึ้นอยู่กับศักยภาพทั้งหมดที่เกิดขึ้นบนขั้วไฟฟ้าที่ติดตั้งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างที่ซับซ้อนจากกลุ่มของสวิตช์สายดิน.

เป็นอิสระจากวิธีการคำนวณพารามิเตอร์ที่ใช้ร่วมกับแบบแผนทั้งหมดคือความต้านทานที่ต้องการซึ่งกำหนดตามกฎของ PES.

สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 1 kV การคำนวณความต้านทานขององค์ประกอบสายดินที่รวมอยู่ในระบบสายดินป้องกันพร้อมฉนวนที่เป็นกลาง (type IT) จะดำเนินการตามเงื่อนไข:

ในความไม่เท่าเทียมกันนี้ตัวแปร Rz คือค่าความต้านทานของอุปกรณ์กราวด์ (แสดงเป็นโอห์ม) ค่าคงที่คือ Upr.add – พารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าสัมผัส (50 V), Iz – มูลค่ารวมของความผิดของโลกแสดงเป็น A.

ตามข้อกำหนดของกฎข้อบังคับค่าของ Rz แปรผันจาก 4 โอห์มถึง 10 โอห์ม (ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับค่าลิมิตที่ต่ำกว่าหนึ่งบนเป็นพารามิเตอร์ที่อนุญาตสูงสุด) โดยที่พลังงานของแหล่งจ่ายไฟและหม้อแปลงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบขนานไม่สูงกว่า 100 kVA.

ในการจัดระเบียบสายดินป้องกันของการติดตั้งด้วยแรงดันสูงกว่าค่าอื่น ๆ จะถูกนำมาใช้ในการคำนวณ:

• 0.5 โอห์มในกริดพลังงานที่เป็นกลางอย่างมีประสิทธิภาพพร้อมกับกระแสขนาดใหญ่ที่มีลักษณะของพวกเขาสู่โลก;
• ไม่สูงกว่า 10 โอห์มที่แรงดันไฟฟ้า 250V แบบสัมผัสในระบบที่เป็นกลางแยก (เงื่อนไขใช้ได้ที่กระแสต่ำถึงวัตถุกราวด์สำหรับอุปกรณ์ที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 1,000 V).

บันทึก. แนะนำให้ใช้ค่าความต้านทานขั้นต่ำสำหรับลูปกราวด์ ยิ่งค่าของมันต่ำลงเท่าไรก็ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการเคลื่อนที่ของกระแสผ่านวัตถุที่มีความต้านทานน้อยที่สุด.

ความต้านทานการแพร่กระจายในปัจจุบันคำนวณสำหรับการติดตั้งระบบสายดินซึ่งคำนวณสำหรับตัวนำสายดินอาจเพิ่มขึ้นในระหว่างการใช้งาน ต้องตรวจสอบค่าของมันอย่างต่อเนื่อง.

แผนภาพวงจรและการติดตั้ง

ในอาคารอพาร์ตเมนต์เพื่อปกป้องผู้อยู่อาศัยจากความเสียหายมีการติดตั้งเบรกเกอร์วงจรซึ่งจะสร้างเครือข่ายไฟฟ้าในกรณีที่ฉนวนแตกหรือลัดวงจร.

ในที่อยู่อาศัยแบบอิสระและในฤดูร้อนเนื่องจากไม่มีความสามารถด้านเทคนิคในการติดตั้งระบบตัดการเชื่อมต่ออัตโนมัติจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สายดินป้องกันซึ่งสามารถทำได้โดยติดต่อช่างไฟฟ้าหรือทำด้วยมือของคุณเอง.

ระบบสายดินโดยไม่ต้องต่อลงดินลึก

องค์ประกอบของวงจรซึ่งไม่รวมอิเล็กโทรดกราวด์ลึกสามารถติดตั้งในแถวหรือจัดเรียงในรูปแบบของรูปทรงเรขาคณิตบางชนิด รูปร่างของรูปร่างขึ้นอยู่กับลักษณะของเว็บไซต์ วิธีนี้ใช้ได้เมื่อความยาวของสายดินสูงถึง 3 เมตร.

• การต่อลงดินแนวดิ่ง ระยะห่างระหว่างสวิตช์สายดินที่ติดตั้งในแนวตั้งบนพื้นดินจะคำนวณตามความยาวของชิ้นส่วนเหล่านี้ของระบบสายดิน นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดการป้องกันเนื่องจากองค์ประกอบที่อยู่ใกล้ยิ่งขึ้น.

• การวัดทีละขั้นตอนของค่าความต้านทานที่แท้จริงของตัวนำสายกราวด์แต่ละเส้นจะดำเนินการ พวกเขาจะต้องติดตั้งในปริมาณที่ทำให้มั่นใจการก่อตัวของความต้านทานขั้นต่ำ.

บันทึก. บ่อยครั้งที่องค์ประกอบดินที่แตกต่างกันจำนวนมากถูกนำมาใช้ในการดินบริเวณที่เท่ากันเนื่องจากความต้านทานของดินมีผลต่อขนาดของความต้านทาน.

• การเชื่อมต่อของสวิตช์สายดินเดียวกำลังดำเนินการอยู่ สวิตช์สายดินที่มีสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนเชื่อมต่ออยู่โดยใช้ขั้วต่อพิเศษ อุปกรณ์สายดินที่ทำจากโลหะเหล็กเชื่อมต่อโดยเฉพาะการเชื่อมตะเข็บถูกปกคลุมด้วยน้ำมันดินสีเหลืองอ่อน.

ระบบกลุ่มที่มีการต่อลงดิน

นี่คือวงจรกราวด์ป้องกันอย่างง่ายที่มีให้สำหรับการใช้งานอย่างอิสระด้วยรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว ระบบป้องกันไฟฟ้านี้อยู่ห่างจากขอบล่างของฐานหรือผนังเพียงไม่กี่เมตร.

• ตามการกำหนดค่าที่เลือกร่องลึก 0.8 เมตรจะถูกขุด ความยาวของแต่ละด้านของรูปสามเหลี่ยมคือ 3 เมตร.
• ที่จุดยอดของรูปสามเหลี่ยมเป็นที่พึงปรารถนาในการเจาะหลุมลึกสามเมตร หากมีการตัดสินใจที่จะตอกตัวนำสายดินในแนวดิ่งด้วยค้อนขนาดใหญ่หลุม 1.5 เมตรก็เพียงพอแล้ว.

บันทึก. มันง่ายกว่าที่จะใช้ค้อนทุบในวัตถุที่มีปลายแหลม แปลงวัสดุที่คุณจะใช้ค้อนด้วยเครื่องบด.

ในฐานะที่เป็นวัสดุสำหรับการต่อสายดินแนวตั้งท่อโลหะที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 50 มม., แท่งเหล็กขนาด 10 มม., มุมที่มีด้านข้าง 50 มม. มีความเหมาะสม จะใช้เวลาสามส่วนยาวสามเมตร องค์ประกอบสายดินแนวนอนสามารถทำจากแผ่นเหล็กเก้าเมตรหนา 4 มม. กว้าง 40 มม.

• จากนั้นลูปกราวด์ที่ติดตั้งจะเชื่อมต่อโดยเชื่อมกับตัวนำ มันทำจากเหล็กเส้นกลมหรือเหล็กแผ่น มันเชื่อมต่อกับตัวนำสายดินตามธรรมชาติ.

วงจรที่ติดตั้งจะทำหน้าที่กำหนดความต้านทานการป้องกันได้สำเร็จหากเชื่อมต่อกับท่อน้ำเหล็กที่วางอยู่ในพื้นดินกับท่อโลหะของบ่อน้ำไปยังคอนกรีตเสริมเหล็กและโครงสร้างโลหะอื่น ๆ หลังจากติดตั้งสายดินป้องกันร่องลึกและการขุดจะต้องเต็มไปด้วยดินที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยไม่ต้องมีหินบดและเศษสิ่งก่อสร้าง.

เมื่อมีความคิดเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่าสายดินป้องกันเมื่อได้เรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการสร้างระบบป้องกันไฟฟ้าคุณสามารถดำเนินการติดตั้งด้วยตนเองได้อย่างปลอดภัย อย่าลืมวัดค่าความต้านทานหลังการติดตั้ง หากไม่มีอุปกรณ์และทักษะที่เกี่ยวข้องจะต้องโทรหาช่างไฟฟ้า.