Jaké tvarovky jsou potřeba pro zemní smyčku?

Zemnící systém slouží k ochraně elektrického zařízení a osob před následky zkratu nebo jiných nouzových situací v napájecí síti. Pro připojení zemnící smyčky k hlavní sběrnici při napětí pod 1 kV je nutné v souladu s Pravidly pro výstavbu silových instalací použít ocelový pásek o průřezu minimálně 75 mm 2 .

Jaké domácí spotřebiče vyžadují uzemnění?

Pokud je většina domácích spotřebičů uzemněna přes „nulovou“ zásuvku, musí být zařízení z níže uvedeného seznamu chráněna pomocí trvalého uzemňovacího zařízení:

• Podložky. V neuzemněné jednotce provozované v podmínkách vysoké vlhkosti může dojít k poruše krytu. Při dotyku těla ucítí uživatel mravenčení.
• mikrovlny. Tato zařízení mají speciální svorku, pomocí které musí být zařízení připojeno ke stacionárnímu uzemňovacímu systému. Pokud je v zásuvce nedostatečný kontakt, trouba bez uzemnění generuje ultravysokofrekvenční vlny, které jsou nebezpečné pro zdraví uživatelů.
• Varné desky a indukční trouby. V nouzových situacích může proud proniknout do krytu.
• Stolní počítače. Jedním ze způsobů, jak zlepšit výkon počítače, je eliminovat svody proudu připojením trvalé zemnící smyčky k jakémukoli šroubu na zadním panelu.

Materiály pro zemní smyčku

Pro uzemnění, zejména v průmyslových podnicích, se často používá ocelový pás o tloušťce 4-5 mm a šířce 40-50 mm. Takové výrobky musí mít dobrou tažnost, pevnost a svařitelnost bez omezení. Proto se pro tento účel používá za tepla válcovaná ocel běžné kvality, nízkouhlíkových jakostí (St1, St2, St3) a libovolného stupně dezoxidace (varná, poloklidná, klidná).

Při výběru pásu pro výrobu zemnící smyčky si můžete zakoupit válcované výrobky s běžnou přesností (B) z oceli regulované GOST 380-2005.

Požadavky na korozní ochranu zemní smyčky

Protože prvky zemní smyčky jsou položeny pod zemí, jsou vystaveny vlhkosti a zhoršují se v důsledku atmosférické a podzemní galvanické koroze. Při pokládání pod zem se nepoužívá lakovaný kov, protože vrstva barvy se v takových podmínkách vyznačuje nízkou trvanlivostí. Nejúčinnější možností (kromě měděných výrobků) jsou pásy z korozivzdorné nebo uhlíkové oceli běžné kvality, na které je nanesena ochranná zinková vrstva.

Způsoby galvanizace ocelového pásu pro uzemnění

V galvanickém páru železo-zinek hraje zinek (Zn) roli anody a je první, který je zničen při elektrochemické korozi. Ochranné vlastnosti zinku jsou zachovány, i když je celistvost vrstvy poškozena na malé ploše – ne více než 5% z celkové plochy. Kovy, které jsou elektronegativnější než železo, mají vlastnosti podobné zinku. V řadě napětí jsou takové kovy nalevo od Fe. Právě zinek se používá k ochraně ocelového pásu, protože jeho aplikace je technologicky jednoduchá a cenově výhodná.

Nejběžnějším způsobem zinkování pásu určeného pro zemnící smyčku je žárové zinkování. Proces probíhá v lázni roztaveného zinku, tloušťka nanášené vrstvy je 50-600 g/m2. Svařování pozinkovaných prvků představuje určité potíže, protože vysoké teploty eliminují ochrannou zinkovou vrstvu. Kromě toho se při svařování objevují škodlivé výpary obsahující zinek.

V případě poškození zinkového povlaku se doplňuje studeným zinkováním za použití kompozice s vysokým obsahem Zn. Pokud existuje technologická možnost, pak jsou pozinkované pásy navzájem spojeny ne svařováním, ale šrouby. Pro taková spojení se používají pozinkované spojovací prvky.

Pro instalaci uzemňovací smyčky se používají různé metody, z nichž jedna je vytvoření uzemnění z výztuže. Tento materiál je vhodný k použití, ale je použití armatur pro uzemnění soukromého domu povoleno normami PUE a dalšími dokumenty?

Co je posilování

Hlavním účelem výztuže je sloužit jako rám pro železobetonové konstrukce. Jednotlivé tyče a sekce však mohou mít díky své vysoké tuhosti i jiné využití.

Zvenčí výztuž vypadá jako ocelová tyč, na jejímž povrchu může být zvlněný zářez, který zlepšuje přilnavost výrobku k betonu.

Parametry výztužných tyčí jsou určeny GOST 5781-61, který specifikuje několik typů výztuže. Typ A-I je vyroben ve formě hladké tyče z oceli St.3 a od běžných tyčí se liší kalením a vyšší pevností v ohybu.

Typy A-II a A-III mohou být vyrobeny také z St5 (karbon) a nízkolegovaných 25G2S, 35GS a mají vlnitý povrch, proto, když mluvíme o „výztuži“ v každodenním životě, obvykle máme na mysli typy A-II a A- III.

Kromě toho jsou typy kování rozděleny na odolné proti korozi a mající v označení písmeno “K” a nestabilní, bez tohoto písmene, stejně jako svařitelné s písmenem „C“ a nesvařitelné, bez tohoto písmene.

Nedoporučuje se spojovat úseky nesvařitelné výztuže elektrickým svařováním. Zároveň ztrácí pevnost a křehne.

Proč je nutné uzemnění?

Podle článku 1.7.51 PUE je jedním z hlavních prostředků ochrany před úrazem elektrickým proudem uzemnění. Je také nezbytné pro správnou funkci určitých typů zařízení a ochrany před bleskem:

• opětovné uzemnění kombinovaného vodiče PEN transformující napájecí soustavu TN-C na bezpečnější obvod TN-CS;
• v kovových domech se instalace zemní smyčky používá k uspořádání obvodu TT, ve kterém jsou všechny elektrické spotřebiče připojeny k samostatné zemnící smyčce;
• pokud dojde k uzemnění, zařízení diferenciální ochrany vypnou napájení okamžitě po poškození izolace, aniž by čekali, až se někdo dotkne krytu pod napětím;
• V systémech ochrany před bleskem odstraňuje uzemnění vysokonapěťový impuls, který se objeví při úderu blesku do budovy nebo elektrického vedení.
• uzemnění je nezbytné pro správný provoz plynových topných kotlů, u kterých je spalování plamene řízeno zemnicím vodičem;

Důležité! Podle klauzule PUE 1.7.101 by odpor zemní smyčky instalované v blízkosti spotřebitele neměl být větší než 30 Ohmů a někteří výrobci fázově závislých zařízení uvádějí ještě nižší hodnotu – ne více než 10 Ohmů.

Jaký materiál použít pro uzemnění

Navzdory nedostatkům zemní smyčky v soukromém domě z výztuže a uhlíkové oceli zůstává nejběžnějším materiálem pro výrobu této konstrukce „železný“ kov.

Vertikální uzemňovací vodiče a propojky, které je spojují, stejně jako páska, která dodává uzemnění domu, jsou vyrobeny z běžných rohů nebo trubek.

Pro připojení obvodu ke kovové části elektrického panelu lze použít ocelový pásek nebo drát, stejně jako měděné a hliníkové dráty.

Rozměry těchto dílů a také to, zda je možné provést uzemnění z výztuže, jsou uvedeny v Pravidlech elektroinstalace. Zde jsou uvedeny typy kovů a typy výrobků z nich vyrobených, které lze použít pro instalaci zemní smyčky.

Jedná se o černou ocel (uhlíkovou), galvanizovanou ocel a měď. Lze z nich vyrobit tyč, trubku, čtverec (profilovou trubku) a roh. Měděné spojky mohou být také ve formě lana. Drážkovaný armatury nejsou v této tabulce zahrnuty, i když to není zakázáno.

Kromě toho GOST R 50571.5.54-2013 článek 542.2.1 uvádí, že pro uzemňovací vodiče by měly být použity materiály s dostatečnou odolností proti korozi po celou dobu životnosti.

• Pozinkovaná ocel
• nerez
• Ocel plátovaná mědí
• Ocel pokovená mědí
• Měď

Jak vidíte, ocel v čisté formě (nezpracovaná) není součástí GOST R 50571.5.54-2013.

Rozměry zemnících vodičů dle PUE

Technické požadavky na uzemňovací systémy jsou uvedeny v článcích 1.7.100-118 PUE. Na stejném místě v odstavci 1.7.102 jsou uvedeny v tabulce 1.7.4 minimální rozměry konstrukčních prvků v závislosti na použitých materiálech a účelu prvku.

Nejběžnějším materiálem je uhlíková ocel:

• Vertikální elektrody. V zemnící smyčce z výztuže nebo obyčejných uhlíkových tyčí musí být jejich průměr minimálně 16 mm, potrubí minimálně 32×3,5 mm. Rozměry profilové trubky a úhelníku nejsou menší než 100×100 mm s tloušťkou stěny 4 mm.
• Pro vodorovné zemnící vodiče. Je povoleno použít tyč Ø10 mm, rozměry trubek, úhelníků a profilových trubek se nemění.

Pozinkovaná ocel má větší odolnost proti korozi, takže prvky z ní vyrobené mohou mít menší průměr:

• Vertikální zemnící tyče. Tyč Ø12 mm, trubka 25×2 mm, rohová a profilová trubka ne méně než 8×9 cm se stěnou 3 mm.
• Vodorovné zemnící vodiče. Tyč může mít Ø10 mm, rozměry trubek a úhly se nemění.

Elektricky nejvíce vodivý a zároveň odolný proti korozi materiál je měď. Proto obrysové prvky vyrobené z tohoto kovu mají minimální tloušťku:

• Vertikální elektrody. Vyrábějí se z tyče Ø12 mm, kruhové trubky 20×2 mm nebo profilové trubky 25×20 mm se stěnou 2 mm.
• Horizontální konektory. Kromě výše uvedeného lze pro tyto prvky použít měděné lano Ø35 mm za předpokladu, že průměr každého jednotlivého drátu je minimálně 1,8 mm.

Důležité! Podle ustanovení PUE 1.7.113 je pokládání neizolovaných vodičů a hliníkových přípojnic do země zakázáno.

Kromě toho má PUE další požadavky na opakovanou zemnící smyčku:

• doložka 1.7.113. Tento odstavec uvádí, že průřez zemnících vodičů je určen průřezem silových kabelů a článkem 1.7.126, konkrétně do 16 mm² se shodují, od 16 mm² do 35 mm² průřezem PE vodič je 16 mm² a nad 35 mm² je dvakrát tak velký méně fázový vodič.
• doložka 1.7.117. Zemnící smyčka je připojena k hlavní zemnící sběrnici GZSh nebo elektrickému panelu měděným vodičem nebo sběrnicí o průřezu 10 mm², hliníku 16 mm² nebo oceli 75 mm².
• doložka 1.7.103. Odolnost opakovaného uzemnění proti šíření elektrického proudu závisí na síťovém napětí a v domácích sítích není větší než 30 Ohmů pro každý jednotlivý obvod a 10 Ohmů pro všechna uzemnění dohromady.

Proč nejsou armatury vhodné pro zemnící elektrodu?

Instalace zemní smyčky je poměrně pracný proces, ale lze jej provést různými způsoby. Pokud budete brousit z výztuže, značně si to zjednodušíte práci.

Výztužné tyče jsou pevné, při zapichování vertikálních zemnících tyčí do země se neohýbají a pro další usnadnění procesu je vhodné konce tyčí nabrousit smirkem nebo úhlovou bruskou.

Přes všechny výhody tohoto materiálu však není výběr výztuže pro tento design optimální možností. Hlavní nevýhodou výztužných tyčí je jejich nízká odolnost proti korozi a po 5-10 letech může obvod ztratit své ochranné vlastnosti.

Navzdory absenci přímého zákazu výroby uzemnění z výztuže, proč nemůže být vyrobeno z takového materiálu, je určeno vlastnostmi výztužných tyčí.

Některé značky těchto výrobků jsou vyrobeny z legované oceli, která má větší odolnost oproti běžnému kovu.

Šíření proudu po povrchu výztuže se zhoršuje kalením tyčí, a Když je elektroda zasunuta, vlnitý povrch kolem ní vytvoří „díru“. a zhoršuje kontakt obvodu se zemí.

V důsledku toho je nutné použít tyče většího průměru, což zvyšuje náklady na konstrukci a komplikuje proces instalace. Kromě toho je zpravidla značka použitého kování neznámá. Pokud uděláte obvod z nesvařitelných tyčí, bude mít sníženou životnost.

Optimální, i když dražší volbou jsou kovy, které nepodléhají ničení v zemi:

• nerezová ocel;
• ocel potažená ochrannou vrstvou zinku o tloušťce nejméně 45 mikronů;
• uhlíková ocel poměděná;
• elektrická měď a slitiny mědi.

Nejpraktičtější volbou pro návrh obvodu je zakoupení speciálního zemnícího kolíku. Skládá se pouze z jednoho dlouhého čepu a díky své konstrukci snadno pronikne do země do požadované hloubky.

To vám umožní vyhnout se velkému množství výkopových prací a nainstalovat uzemnění v blízkosti místa, kde vstupuje do budovy.

Výkon

Ve všech regulačních dokumentech není žádný zákaz provádět uzemnění z výztuže. Přesto není vhodné takový materiál používat.

Výztužné tyče jsou dražší než běžné úhelníky nebo trubky, zvláště pokud zvolíte druhy materiálu označené „C“ vhodné pro tento účel, proto je vhodné volit tyto druhy válcovaných kovů.