كيفية إجراء حساب التأريض لكفاف مبنى سكني خاص

بدأ أصحاب المنازل الفردية والمنازل الريفية يدركون بشكل متزايد أن استخدام الكهرباء لا يسهل بشكل كبير تلبية الاحتياجات المنزلية اليومية فحسب ، بل إنه يشكل أيضًا بعض المخاطر على البشر. في الحياة ، هناك دائمًا احتمال حدوث حالة طوارئ ، والتي يمكن أن تؤدي إلى إصابة كهربائية.

السلامة الكهربائية لمبنى منفصل يتطلب اهتمام وثيق مستمر من المالك. تتمثل إحدى مشكلات الصيانة في تشغيل حلقة أرضية فردية ، والتي لا يجب إنشاؤها فقط وفقًا لمنهجية معينة ، بل وأيضًا التصميم المحدد بشكل صحيح ، بعد إجراء حساب موثوق به لجميع عناصره.

سنقوم بالحجز على الفور أن أي شخص مطلع على أساسيات الهندسة الكهربائية يمكنه القيام بذلك بنفسك. للقيام بذلك ، فيما يلي منهجية تنفيذه.

ومع ذلك ، فهي ذات طبيعة توصيفية وتقصي الحقائق وتتطلب توضيح النتيجة التي تم الحصول عليها في مختبر متخصص ، والذي لديه ترخيص للحق في إجراء فحص من قبل موظفين مدربين من المصممين الذين يؤكدون مؤهلاتهم دوريًا عن طريق اجتياز الاختبارات في فحص الهيئات الحكومية.

اختيار تصميم التأريض لحساب

في الدائرة الكهربائية للمباني لأغراض مختلفة ، يعمل عدد كبير من أنواع مختلفة من أجهزة التأريض. من بينها ، المنتجات مع:

• مفتاح تأريض عميق واحد ؛

• أقطاب عدة من نوع وحدات من الترتيب العمودي.

• التأريض كهربائيا من الاتجاه الأفقي.

لا يتمتع التصميم الأخير بشعبية واسعة مثل الأولين المدرجين في القائمة ، لكنه قد يتنافس معهم بشكل جيد ويعمل كبديل.

يساعد الحساب المبدئي للخصائص الكهربائية لكل نموذج في تحديد أنسب أنواع التأريض ويجعله اختيارك لمزيد من التثبيت والتشغيل والتشغيل.

باختصار على الأمثلة ، والنظر في منهجية لحسابها.

حساب الحلقات الأرضية للمباني السكنية

موعد

يساعد الحساب في تحليل أبعاد وشكل الدائرة المُنشأة لضمان مقاومة كهربائية مقبولة لتيار الطوارئ ، الذي يتم إزالته من المنزل إلى الأرض المحتملة.

تم تصميم التأريض لتقليل جهد اللمس البشري إلى قيمة آمنة بسبب انتشار التيارات غير المقبولة منه وإعادة توزيع الإمكانات الخطرة.

بالنسبة للمباني السكنية ، يجب ألا تتجاوز مقاومة الحلقة 8 أوم عند تشغيل شبكة أحادية الطور بقدرة 220 فولت و 4 أوم لثلاث مراحل 380.

العوامل التي تؤثر على حساب حلقة

يعتمد حجم مقاومة التأريض الكهربائي على:

1. الموصلية التربة ؛

2. المستخدمة في بناء المعادن.

3. شكل وعدد الأقطاب الكهربائية.

4. المسافة بين الموصلات الأرضية ؛

5. عمق المحيط.

خصائص التربة

لمراعاة تأثيرها على تدفق التيارات ، يتم استخدام مصطلح "مقاومة التربة" ، حيث يتم اختيار الوحدة لتكون "أوم". يشار إليه بالحرف اللاتيني ρ. يعتمد هذا المؤشر على العديد من العوامل ، بما في ذلك رطوبة التربة وتكوينها ، وتختلف ضمن حدود معينة ، حتى مع مراعاة الظروف الجوية.

يتم تحديد قيمة مقاومة التربة من خلال القياس على الأرض ، ويتم تلخيص متوسط ​​قيمها للحسابات التقريبية الأولية في الجداول. يتم دفن أقطاب التأريض 0.7 متر أو أكثر في الأرض لتقليل تأثير المناخ.

قارن بين تأثير تكوين التربة والرطوبة ودرجة حرارة بيئة العمل على قيمة هذا المؤشر يمكن أن تستند إلى الجدول المقترح.

جدول قيم المقاومة التقريبية للتربة والمياه

رقم p / p

بيئة العمل

-20 درجة مئوية

-10 درجة مئوية

-5 درجة مئوية

إذابة التربة

1

رمل

11500

8000

5000

500

2

رمل الطين مع الخلطات من الكوارتز (الغريني)

3000

1200

1100

45

3

الرملية الطميية

1500

1000

500

800

4

الطميية الثقيلة

3500

—

1200

50

5

الطين مع محتوى الرطوبة من 6 ٪ إلى 40 ٪

3000

3000

550

70

6

الطين الحجري (الطبقة 1 ÷ 3 م ، ثم الحصى)

12000

—

1000

100

7

حجر الكلس

12600

7940

3000

2000

8

الأرض السوداء

—

1000

800

500

9

الجفت

—

1000

500

20

10

مياه النهر

—

—

—

50-400

11

مياه البحيرة

—

—

—

50

البعد في أوم ∙ م

تأريض المعادن

لتصنيع أقطاب حلقة ، عادة ما تختار:

• درجات الفولاذ المقاوم للصدأ سبائك.

• سبائك الصلب التقليدية المستخدمة في صناعة الأنابيب والزوايا والقضبان ؛

• مطلي النحاس سبائك الصلب.

من السهل العثور على حجم الموصلية في الأدلة التقنية.

معلمات الحلقة التي تؤثر على حساب مقاومة التأريض R

بالإضافة إلى مقاومة التربة ρ ، يجب أن يأخذ التحليل في الاعتبار:

1. طول القطب الكهربائي ؛

2. قطرها D ؛

3. عمق القطب من سطح التربة إلى تي المتوسطة ؛

4. العدد الإجمالي للأقطاب الكهربائية N ؛

5. كي استخدام عامل ؛

6. محتوى بالكهرباء في التربة C.

طرق حساب التأريض من قطب عميق واحد

يمكن أن يكون جهاز التأريض مكملاً أو مكونًا من بنية مسبقة الصنع ، يتم تصنيعه باللحام أو على أساس التوصيل المترابط لأجزاء العمل.

لحساب مقاومتها الكهربائية ، استخدم الصيغة الموضحة في الصورة.

طرق حساب التأريض من عدة أقطاب مدفونة

يتم تحديد المقاومة الكهربائية للإلكترود المفرد بواسطة الصيغة المحددة مسبقًا ، ويتم استخدام النسبة الموضحة في الصورة التالية لحساب تأثيرها الكلي على النتيجة النهائية.

قد تكون الأقطاب الكهربائية في خط أو شكل مثلث أو شكل هندسي متماثل آخر.

طرق حساب التأريض من الموصلات التأريض الكهربائي

لتنفيذها ، يتم استخدام نفس المبادئ كما هو الحال في حساب مقاومة الأقطاب الأفقية المصنوعة في شكل أنبوب تقليدي. يؤخذ فقط في الاعتبار تأثير المنحل بالكهرباء على التربة المحيطة. لهذا ، تم تقديم تصحيح للمعامل C ، ويمكن أن يختلف في ظروف مختلفة من 0.05 إلى 0.5.

يتم تقديم صيغة حساب المقاومة في الصورة.

يتكون التأريض الكهربائي في شكل مقطع أفقي من أنبوب مجوف مصنوع من سبائك الصلب غير القابل للصدأ أو سبائك النحاس التي تقاوم عمليات التآكل. من خلالها ، يتم تشبع التربة من خلال الأقطاب الكهربائية بأملاح معدنية لها خصائص كهربائيا.

يتم تحويل الأملاح المتساقطة في التربة تحت تأثير رطوبة التربة إلى المنحل بالكهرباء ، والتي:

1. يحسن الخصائص الموصلة للتربة.

2. يقلل من درجة حرارة التجمد في التربة بالقرب من القطب وبالتالي يقلل من المقاومة الكهربائية للحلقة الأرضية.

طريقة فعالة لزيادة قابلية التشغيل لهذه الهياكل هي استخدام المنشطات - المجاميع الخاصة ذات المقاومة المنخفضة. إن موضعها على السطح الخارجي للقطب يقلل من مقاومة الانتقال في الاتجاه من القطب الأرضي إلى الأرض ويزيد من مساحة السطح التي يحدث بها النقل الحالي من القطب.

من الخصائص المميزة لهذه الهياكل أن معامل C ينخفض ​​تدريجياً بمرور الوقت: تغلغل بطيء للكهارل في سماكة التربة وزيادة حجمها.

ينحل المنحل بالكهرباء تدريجيا أملاح القطب حتى في التربة الكثيفة ويخفض معامل C من 0.5 إلى 0.125 في غضون ستة أشهر بعد التكليف.

كل هذه الميزات لتشغيل الموصلات التأريض الإلكتروليتية يتم أخذها في الاعتبار بشكل أكثر دقة عند الحساب بواسطة متخصصي المعامل الكهربائية.

منهجية التأريض المبسطة للماجستير الرئيسية

من الصعب للغاية على كهربائي المنزل دون معرفة خاصة التنقل في جميع هذه التقنيات ، الأمر الذي يتطلب إدخالًا ثابتًا لمختلف التصحيحات والمعاملات في الحساب. يتم تقديم حل بسيط وبأسعار معقولة على أساس برنامج كمبيوتر تم تطويره بالفعل.

إنها أداة تسمى ببساطة: "كهربائي" ويتم توزيعها بحرية بواسطة المطور على أساس مجاني من خلال موارد الإنترنت. ومع ذلك ، يمكن مساعدته بإدراج مبلغ صغير من المال سينفقه على تحسين الخوارزميات العاملة.

تم أرشفة برنامج التنزيل الذي يشغل 15.9 ميغابايت. عند تثبيته على جهاز كمبيوتر ، فإنه ينشئ مجلد CU في دليل "ملفات البرنامج" لمحرك الأقراص C ويحتل 55.5 ميجابايت.

كيفية حساب مقاومة التأريض باستخدام برنامج "كهربائي"

بعد فتح الأداة ، من الضروري تحديد وضع الحساب "التأريض" في الجزء السفلي من نافذتها.

يتم فتح نافذة تحتاج فيها إلى تحديد نوع تصميم جهاز التأريض.

خذ على سبيل المثال الطريقة رقم 1 التي أوصى بها المطور وحددها بنقطة ، ثم اضغط على الزر "تحديد".

سيتم فتح نافذة لإدخال بيانات تصميم الحلقة الأرضية التي نستخدمها والخصائص المناخية لمنطقة سكننا. ندخل المعلمات المتوسطة ، كما هو موضح في المثال من خلال الحواشي السفلية الإضافية ، ونفحصها ثم انقر فوق الزر "Contour calculation"

يقوم برنامج "Electrician" بشكل مستقل وعادل بتنفيذ الحساب الكامل للحلقة الأرضية ، ويقدم مخطط توزيع وعدد أقطاب الأرض ، والأبعاد الهندسية لجميع العناصر الهيكلية.

كما يوفر إمكانية تعديل الخصائص المحسوبة وإصدار تحذير حول الحاجة إلى تأكيد النتائج التي توفرها المختبرات الكهربائية المرخصة المعتمدة لتصميم الحلقات الأرضية.

بدون هذا الفحص ، يمكن حدوث خطأ في تشغيل الموصلات الأرضية ، مما قد يتسبب في أضرار مادية كبيرة للمالك ويسبب إصابات كهربائية للأشخاص القريبين في حالة الطوارئ.

تحذير! حتى الحساب الأكثر دقة والأداء بشكل صحيح غير قادر على استبعاد الأخطاء في التثبيت والاتصال حلقة الأرض.

لا يمكن اكتشافها إلا بواسطة المختبر عن طريق إجراء قياسات كهربائية على أجهزتهم المتخصصة

كيفية التحقق من جودة حلقة الأرض المثبتة

يمكن العثور على صحة إزالة التيارات الخطرة من المبنى بطريقتين فقط:

1. حدوث حالة طوارئ حقيقية والتحقق من عواقب مرورها ؛

2. القياسات الكهربائية.

الطريقة الأولى هي الأكثر دقة وفعالية ، لكنها لا تسمح بالتخلص من الأعطال وغالبًا ما تؤدي إلى عواقب وخيمة في وجود أخطاء. في الممارسة العملية ، يتم استخدام الطريقة الثانية: إشراك المتخصصين من الوحدات الكهربائية المدربة.

ما القياسات التي يقوم بها المختبر؟

بين الأشخاص غير المستهلين ، غالبًا ما ينشأ الالتباس مع العمل الأساسي والمصطلحات التي تؤديها هذه المنظمات. لذلك ، سوف نركز على تفسيرهم:

1. قياس مقاومة التأريض ؛

2. اختبار مقاومة التأريض ؛

3. قياس مقاومة العزل.

كما ترون ، فإن أنواع العمل الثلاثة متشابهة جدًا في الاسم ، لكن يتم تنفيذها باستخدام تقنيات مختلفة ، سعياً وراء أهدافها الفريدة.

قياسات مقاومة الأرض الغرض منه هو تحديد جودة اتصالات حالات الأجهزة المعدنية التي يمكن لأي شخص لمسها مع إمكانات الأرض من خلال جهاز التأريض. في هذه الحالة ، يتم قياس المقاومة الكهربائية لهذا القسم بواسطة أجهزة خاصة من نوع M416 أو نظائرها الحديثة من التعديلات المختلفة.

تستخدم اختبارات مقاومة الأرض لتحليل حالة الحماية من الصواعق في المبنى. يتم تقييمها لتحديد مقاومة الدائرة في أسوأ ظروف التشغيل من أجل تحديد درجة تآكل الهيكل بأكمله وتقديم توصيات لاستعادته.

للقياس ، يتم تثبيت أقطاب دبوس في عدة نقاط في التضاريس ويتم توفير فرق محتمل بينهما وبين الدائرة.

قياسات مقاومة العزل يعني:

1. تحديد فقدان الظل من طبقة العزل الكهربائي عن طريق إجراء اختبارات الجهد العالي ؛

2. القياسات مع megohmmeter.

كل هذه الأعمال تتطلب معدات خاصة باهظة الثمن لا يستخدمها كهربائي عادي.