Հողանցումը և տեղադրումը հաշվարկելու կարևոր պատճառներից մեկն այն է, որ այն պաշտպանում է տան մարդկանց, սարքերը գերլարումից: Եթե հանկարծ կայծակը հարվածի տան կամ ինչ-ինչ պատճառներով ցանցում հոսանքի ալիք լինի, բայց միևնույն ժամանակ էլեկտրական համակարգը հիմնավորված է, այս ամբողջ ավելորդ էլեկտրաէներգիան կմտնի գետնին, հակառակ դեպքում կլինի պայթյուն, որը կարող է ոչնչացնել ամեն ինչ: իր ճանապարհին։
Էլեկտրական պաշտպանության սարքավորումներ
Էլեկտրաէներգիայի սպառման աճը կյանքի բոլոր ոլորտներում՝ տանը և աշխատավայրում, պահանջում է մարդու կյանքի անվտանգության հստակ կանոններ: Բազմաթիվ ազգային և միջազգային ստանդարտներ կարգավորում են էլեկտրական համակարգերի կառուցման պահանջները՝ ապահովելու մարդկանց, ընտանի կենդանիների և գույքի անվտանգությունը էլեկտրական սարքերից օգտվելիս:
Բնակելի և հասարակական շենքերի կառուցման ժամանակ տեղադրված էլեկտրական պաշտպանության սարքավորումները պետք է պարբերաբար ստուգվեն՝ երկար տարիներ հուսալի շահագործումն ապահովելու համար: Էլեկտրական համակարգերում անվտանգության կանոնների խախտումները կարող են ունենալ բացասական հետևանքներ՝ մարդկանց կյանքին սպառնացող վտանգ, գույքի ոչնչացում կամլարերի ոչնչացում։
Անվտանգության կանոնակարգերը սահմանում են կենդանի մակերեսների հետ մարդու անվտանգ շփման հետևյալ վերին սահմանները՝ 36 VAC չոր շենքերում և 12 VAC խոնավ տարածքներում:
Հողանցման համակարգ
Հողանցման համակարգը բացարձակապես անհրաժեշտ տեխնիկական սարքավորում է յուրաքանչյուր շենքի համար, ուստի այն առաջին էլեկտրական տեղակայման բաղադրիչն է, որը տեղադրվում է նոր շենքում: Հիմնավորում տերմինը օգտագործվում է էլեկտրատեխնիկայում՝ նպատակային կերպով էլեկտրական բաղադրիչները երկրին միացնելու համար:
Պաշտպանիչ հիմնավորումը պաշտպանում է մարդկանց էլեկտրական ցնցումներից, երբ դիպչում են էլեկտրական սարքավորումներին անսարքության դեպքում: Կայմերը, ցանկապատերը, կոմունալ ծառայությունները, ինչպիսիք են ջրատարները կամ գազատարները, պետք է միացված լինեն պաշտպանիչ մալուխով՝ միացնելով տերմինալին կամ հողակցող բարին:
Ֆունկցիոնալ պաշտպանության խնդիրներ
Ֆունկցիոնալ հիմնավորումը չի ապահովում անվտանգություն, ինչպես հուշում է անվանումը, փոխարենը ստեղծում է էլեկտրական համակարգերի և սարքավորումների անխափան աշխատանքը: Ֆունկցիոնալ հիմնավորումը ցրում է հոսանքները և աղմուկի աղբյուրները երկրի փորձարկման ադապտերներին, ալեհավաքներին և ռադիոալիքներ ընդունող այլ սարքերին:
Նրանք որոշում են էլեկտրական սարքավորումների և սարքերի միջև ընդհանուր հղման պոտենցիալները և այդպիսով կանխում են մասնավոր տներում տարբեր անսարքությունները, ինչպիսիք են հեռուստացույցը կամ լույսի թարթումը: Ֆունկցիոնալ հիմնավորումը երբեք չի կարող պաշտպանիչ առաջադրանքներ կատարել:
Էլեկտրական ցնցումներից պաշտպանության բոլոր պահանջները կարելի է գտնել ազգային ստանդարտներում: Պաշտպանիչ հողի ստեղծումը կենսական նշանակություն ունի և, հետևաբար, միշտ գերակայում է ֆունկցիոնալից:
Պաշտպանիչ սարքերի վերջնական դիմադրություն
Մարդկանց համար անվտանգ համակարգում պաշտպանիչ սարքերը պետք է աշխատեն հենց որ համակարգում անսարք լարումը հասնի այնպիսի արժեքի, որը կարող է վտանգավոր լինել նրանց համար: Այս պարամետրը հաշվարկելու համար կարող եք օգտագործել վերը նշված լարման սահմանաչափի տվյալները, ընտրել միջին արժեքը U=25 VAC:
Բնակելի թաղամասերում տեղադրված մնացորդային հոսանքի անջատիչները սովորաբար չեն միանում երկիր, մինչև կարճ միացման հոսանքը չհասնի 500 մԱ: Հետեւաբար, Օհմի օրենքի համաձայն, U=R1 R=25 V / 0.5 A=50 ohms- ով: Հետևաբար, մարդկանց և ունեցվածքի անվտանգությունը պատշաճ կերպով պաշտպանելու համար երկիրը պետք է ունենա 50 ohms-ից պակաս դիմադրություն, կամ R earth<50:
Էլեկտրոդի հուսալիության գործոններ
Պետական ստանդարտների համաձայն՝ էլեկտրոդներ կարող են համարվել հետևյալ տարրերը՝
- ուղղահայաց տեղադրված պողպատե կույտեր կամ խողովակներ;
- հորիզոնական դրված պողպատե շերտեր կամ լարեր;
- փակված մետաղական թիթեղներ;
- մետաղական օղակներ, որոնք տեղադրված են հիմքերի շուրջ կամ ներկառուցված հիմքերի մեջ:
Ջրատարներ և այլ ստորգետնյա պողպատե ինժեներական ցանցեր (եթե կա համաձայնություն սեփականատերերի հետ):
50 ohms-ից պակաս դիմադրությամբ հուսալի հիմնավորումը կախված է երեք գործոնից.
- Տեսարան դեպի ցամաք.
- Տիպի և հողի դիմադրություն.
- Հողային գծի դիմադրություն.
Հողանցող սարքի հաշվարկը պետք է սկսվի հողի դիմադրողականության որոշմամբ: Դա կախված է էլեկտրոդների ձևից: Երկրի դիմադրողականությունը r (հունարեն Rho տառ) արտահայտվում է օհմ մետրերով: Սա համապատասխանում է 1 մ հիմնավորող բալոնի տեսական դիմադրությանը2, որի խաչմերուկը և բարձրությունը 1 մ են, բարձրանում է): Հողի դիմադրողականության օրինակներ Ohm-m-ում:
- ճահճային հող 1-ից 30;
- լյոզային հող 20-ից 100;
- հումուս 10-ից 150;
- քվարցային ավազ 200-ից մինչև 3000;
- փափուկ կրաքար 1500-ից մինչև 3000;
- խոտածածկ հող 100-ից մինչև 300;
- ժայռոտ հող առանց բուսականության - 5.
Հողանցման սարքի տեղադրում
Հողային հանգույցը ամրացված է պողպատե էլեկտրոդներից և միացնող շերտերից բաղկացած կառուցվածքից: Հողի մեջ ընկղմվելուց հետո սարքը մետաղալարով կամ նմանատիպ մետաղական ժապավենով միացվում է տան էլեկտրական վահանակին։ Հողի խոնավությունը ազդում է կառուցվածքի տեղադրման մակարդակի վրա:
Կա հակադարձ կապ ամրանների երկարության և ստորերկրյա ջրերի մակարդակի միջև: Շինհրապարակից առավելագույն հեռավորությունը տատանվում է 1 մ-ից մինչև 10 մ:Հողերի հաշվարկման էլեկտրոդները պետք է գետնին մտնեն հողի սառեցման գծից ցածր: Քոթեջների համար շղթան տեղադրվում է մետաղական արտադրանքի միջոցով՝ խողովակներ, հարթ ամրացում, պողպատե անկյուն, I-beam:
Նրանց ձևը պետք է հարմարեցվի գետնին խորը մուտք գործելու համար, ամրացման խաչմերուկի մակերեսը 1,5 սմ-ից ավելի է2: Ամրապնդումը տեղադրվում է անընդմեջ կամ տարբեր ձևերի տեսքով, որոնք ուղղակիորեն կախված են տեղանքի իրական գտնվելու վայրից և պաշտպանիչ սարքի տեղադրման հնարավորությունից: Հաճախ օգտագործվում է օբյեկտի պարագծի շուրջ սխեման, սակայն եռանկյունաձև հիմնավորման մոդելը դեռ ամենատարածվածն է:
Չնայած այն հանգամանքին, որ պաշտպանիչ համակարգը կարող է պատրաստվել ինքնուրույն՝ օգտագործելով առկա նյութը, շատ տնային շինարարներ գնում են գործարանային փաթեթներ: Թեև դրանք էժան չեն, դրանք հեշտ են տեղադրվում և դիմացկուն են օգտագործման մեջ: Սովորաբար, նման լրակազմը բաղկացած է 1 մ երկարությամբ պղնձապատ էլեկտրոդներից, որոնք հագեցած են մոնտաժման համար պարուրակային կապով:
Ընդհանուր շարքի հաշվարկ
Չկա գետնի շերտի անցքերի ճշգրիտ քանակի և չափերի հաշվարկման ընդհանուր կանոն, բայց արտահոսքի հոսանքի արտահոսքը միանշանակ կախված է նյութի խաչմերուկի տարածքից, հետևաբար ցանկացած սարքավորման համար., հողի շերտի չափը հաշվարկվում է հոսանքի վրա, որը կտարվի այս շերտով։
Հողային հանգույցը հաշվարկելու համար նախ հաշվարկվում է արտահոսքի հոսանքը և որոշվում է ժապավենի չափը:
Էլեկտրական սարքավորումների մեծ մասի համար, ինչպիսիք են տրանսֆորմատորները,դիզելային գեներատոր և այլն, չեզոք հիմքի շերտի չափը պետք է լինի այնպիսին, որ կարողանա հաղթահարել այս սարքավորման չեզոք հոսանքը:
Օրինակ, 100 կՎԱ տրանսֆորմատորի համար ընդհանուր բեռնվածության հոսանքը մոտ 140 Ա է։
Միացված ժապավենը պետք է կարողանա կրել առնվազն 70A (չեզոք հոսանք), ինչը նշանակում է, որ 25x3 մմ ժապավենը բավարար է հոսանքը տեղափոխելու համար:
Պատապը հիմնավորելու համար օգտագործվում է ավելի փոքր շերտ, որը կարող է կրել 35 Ա հոսանք, պայմանով, որ յուրաքանչյուր օբյեկտի համար օգտագործվի 2 հողափոր՝ որպես պահեստային պաշտպանություն: Եթե մի ժապավենը դառնում է անօգտագործելի կոռոզիայի պատճառով, որը խախտում է շղթայի ամբողջականությունը, արտահոսքի հոսանքը հոսում է մյուս համակարգով՝ ապահովելով պաշտպանություն:
Պաշտպանիչ խողովակների քանակի հաշվարկ
Մեկ էլեկտրոդի ձողի կամ խողովակի հողակցման դիմադրությունը հաշվարկվում է ըստ՝
R=ρ / 2 × 3, 14 × L (log (8xL / d) -1)
Որտեղ:
ρ=Հողի դիմադրություն (օմմետր), L=Էլեկտրոդի երկարություն (մետր), D=Էլեկտրոդի տրամագիծ (մետր):
Հիմնական հաշվարկ (օրինակ):
Հաշվե՛ք հողի մեկուսիչ ձողի դիմադրությունը: Այն ունի 4 մետր երկարություն և 12,2 մմ տրամագիծ, տեսակարար կշիռը՝ 500 ohms։
R=500 / (2 × 3, 14 × 4) x (Մատյան (8 × 4 / 0, 0125) -1)=156, 19 Ω.
Մեկ ձողի կամ խողովակի էլեկտրոդի հողակցման դիմադրությունը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ.
R=100xρ / 2 × 3, 14 × L (log (4xL / d))
Որտեղ:
ρ=Հողի դիմադրություն (օմմետր), L=Էլեկտրոդի երկարություն (սմ), D=Էլեկտրոդի տրամագիծ (սմ):
Սահմանումհիմնավորման կառուցվածք
Էլեկտրական կայանքի հիմնավորման հաշվարկը սկսվում է 100 մմ տրամագծով 3 մետր երկարությամբ հողակցող խողովակների քանակի որոշմամբ։ Համակարգն ունի անսարքության հոսանքը 50 KA 1 վայրկյանում և հողի դիմադրողականությունը 72,44 ohms:
Հոսանքի խտությունը երկրի էլեկտրոդի մակերեսին.
Կակաչ. թույլատրելի հոսանքի խտություն I=7,57 × 1000 / (√ρxt) A / m2
Կակաչ. թույլատրելի հոսանքի խտություն=7,57 × 1000 / (√72,44X1)=889,419 Ա / մ2
Մեկ տրամագծի մակերեսը 100 մմ է: 3մ խողովակ=2 x 3, 14 L=2 x 3, 14 x 0,05 x 3=0,942 մ2
Կակաչ. հոսանքը, որը ցրվում է մեկ հողատար խողովակով=Ընթացքի խտություն x Էլեկտրոդի մակերեսի մակերես:
Մաքս. հոսանքը, որը ցրվում է մեկ հիմնավորման խողովակով=889,419x 0,942=838A, Պահանջվող հողատար խողովակի քանակը=Խափանման հոսանքը / Առավելագույն.
Անհրաժեշտ հողատար խողովակների քանակը=50000/838=60 հատ:
Երկրային խողովակի դիմադրություն (մեկուսացված) R=100xρ / 2 × 3, 14xLx (log (4XL / դ))
Հողի խողովակի դիմադրություն (մեկուսացված) R=100 × 72,44 / 2 × 3 × 14 × 300 × (log (4X300 / 10))=7,99 Ω / Խողովակ
60 կտոր հողի ընդհանուր դիմադրություն=7,99 / 60=0,133 Օմ:
Գրունտային ժապավենի դիմադրություն
Հողային ժապավենի դիմադրություն (R):
R=ρ / 2 × 3, 14xLx (log (2xLxL / wt))
Ստորև բերված է օղակի հիմնավորման հաշվարկի օրինակ:
Հաշվե՛ք 12 մմ լայնությամբ, 2200 մետր երկարությամբ ժապավենը,թաղված հողի մեջ 200 մմ խորության վրա, հողի դիմադրողականությունը 72,44 ohms է։
Հողամասի ժապավենի դիմադրություն (Re)=72, 44 / 2 × 3, 14x2200x (log (2x2200x2200 /.2x.012))=0, 050 Ω
60 կտոր հողակցող խողովակների վերը նշված ընդհանուր դիմադրությունից (Rp)=0,133 ohms: Եվ դա պայմանավորված է կոպիտ հողի շերտով: Այստեղ հողի զուտ դիմադրություն=(RpxRe) / (Rp + Re)
Զուտ դիմադրություն=(0,133 × 0,05) / (0,133 + 0,05)=0,036 Օմ
Հողամասի դիմադրություն և էլեկտրոդների քանակը մեկ խմբի համար (զուգահեռ միացում): Այն դեպքերում, երբ մեկ էլեկտրոդը բավարար չէ հողի պահանջվող դիմադրություն ապահովելու համար, պետք է օգտագործվեն մեկից ավելի էլեկտրոդներ: Էլեկտրոդների բաժանումը պետք է լինի մոտ 4 մ: Զուգահեռ էլեկտրոդների համակցված դիմադրությունը մի քանի գործոնների բարդ ֆունկցիա է, ինչպիսիք են էլեկտրոդի քանակը և կոնֆիգուրացիան: Էլեկտրոդների խմբի ընդհանուր դիմադրությունը տարբեր կոնֆիգուրացիաներում՝ ըստ՝
Ra=R (1 + λa / n), որտեղ a=ρ / 2X3.14xRxS
Որտեղ. S=Կարգավորվող ցողունի միջև հեռավորությունը (մետր):
λ=Գործակիցը ներկայացված է ստորև աղյուսակում:
n=Էլեկտրոդների քանակը:
ρ=Հողի դիմադրություն (Օմմետր):
R=Մեկ ձողի դիմադրություն մեկուսացման մեջ (Ω):
| Գործոններ զուգահեռ էլեկտրոդների համար | |
| Էլեկտրոդների քանակը (n) | գործոն (λ) |
| 2 | 1, 0 |
| 3 | 1, 66 |
| 4 | 2, 15 |
| 5 | 2, 54 |
| 6 | 2, 87 |
| 7 | 3.15 |
| 8 | 3, 39 |
| 9 | 3, 61 |
| 10 | 3, 8 |
Սնամեջ քառակուսու շուրջ հավասարաչափ տարածված էլեկտրոդների հիմնավորումը հաշվարկելու համար, ինչպիսին է շենքի պարագիծը, վերը նշված հավասարումները օգտագործվում են հետևյալ աղյուսակից վերցված λ արժեքով: Երեք ձողերի համար, որոնք գտնվում են հավասարակողմ եռանկյունու կամ L ձևավորման մեջ, արժեքը λ=1, 66
| Գործոններ խոռոչ քառակուսի էլեկտրոդների համար | |
| Էլեկտրոդների քանակը (n) | գործոն (λ) |
| 2 | 2, 71 |
| 3 | 4, 51 |
| 4 | 5, 48 |
| 5 | 6, 13 |
| 6 | 6, 63 |
| 7 | 7, 03 |
| 8 | 7, 36 |
| 9 | 7, 65 |
| 10 | 7, 9 |
| 12 | 8, 3 |
| 14 | 8, 6 |
| 16 | 8, 9 |
| 18 | 9, 2 |
| 20 | 9, 4 |
Սնամեջ քառակուսիների օղակի պաշտպանիչ հիմնավորման հաշվարկն իրականացվում է էլեկտրոդների ընդհանուր քանակի (N)=(4n-1) բանաձևի համաձայն: Հիմնական կանոնն այն է, որ զուգահեռ ձողերը պետք է լինեն առնվազն երկու անգամ ավելի երկար՝ լրացուցիչ էլեկտրոդներից լիարժեք օգտվելու համար:
Եթե էլեկտրոդների տարանջատումը շատ ավելի մեծ է, քան դրանց երկարությունը, և միայն մի քանի էլեկտրոդներ են զուգահեռաբար, ապա ստացված հողի դիմադրությունը կարող է հաշվարկվել դիմադրության սովորական հավասարման միջոցով: Գործնականում հողի արդյունավետ դիմադրությունը սովորաբար ավելի բարձր կլինի, քան հաշվարկվածը:
Սովորաբար, 4 էլեկտրոդային զանգվածը կարող է ապահովել 2,5-3 անգամ բարելավում:
8 էլեկտրոդներից բաղկացած զանգվածը սովորաբար տալիս է 5-6 անգամ բարելավում: Բնօրինակ հողաձողի դիմադրությունը կնվազի 40%-ով երկրորդ գծի համար, 60%-ով երրորդ գծի համար, 66%-ով չորրորդի համար:
Էլեկտրոդի հաշվարկման օրինակ
Հողանցման ձողի ընդհանուր դիմադրության հաշվարկը 200 միավոր զուգահեռաբար, յուրաքանչյուրը 4 մ ընդմիջումներով, և եթե դրանք միացված են քառակուսու մեջ: Գրունտային ձողը 4 էմետր և 12,2 մմ տրամագիծ, մակերեսային դիմադրություն 500 ohms: Նախ, հաշվարկվում է մեկ գետնաձողի դիմադրությունը՝ R=500 / (2 × 3, 14 × 4) x (Մատյան (8 × 4 / 0, 0125) -1)=136, 23 ohms:
Հաջորդը, հողային ձողի ընդհանուր դիմադրությունը 200 միավորի չափով զուգահեռ՝ a=500 / (2 × 3, 14x136x4)=0,146 Ra (զուգահեռ գիծ)=136,23x (1 + 10 × 0,146): / 200)=1,67 Օմ։
Եթե հողային ձողը միացված է խոռոչի տարածքին 200=(4N-1), Ra (դատարկ քառակուսու վրա)=136, 23x (1 + 9, 4 × 0, 146 / 200)=1, 61 Օմ:
Գրունտային Հաշվիչ
Ինչպես տեսնում եք, հիմնավորման հաշվարկը շատ բարդ գործընթաց է, այն օգտագործում է բազմաթիվ գործոններ և բարդ էմպիրիկ բանաձևեր, որոնք հասանելի են միայն բարդ ծրագրային համակարգերով պատրաստված ինժեներներին:
Օգտագործողը կարող է միայն կոպիտ հաշվարկներ կատարել՝ օգտագործելով առցանց ծառայությունները, օրինակ՝ Allcalc-ը: Ավելի ճշգրիտ հաշվարկների համար դուք դեռ պետք է դիմեք դիզայներական կազմակերպությանը:
Allcalc առցանց հաշվիչը կօգնի ձեզ արագ և ճշգրիտ հաշվարկել պաշտպանիչ հիմնավորումը երկշերտ հողում, որը բաղկացած է ուղղահայաց գրունտից:
Համակարգի պարամետրերի հաշվարկ՝
- Հողի վերին շերտը խիստ խոնավացած ավազ է։
- Կլիմայական գործակից- 1.
- Հողի ստորին շերտը խիստ խոնավացած ավազ է։
- Ուղղահայաց հիմնավորումների քանակը - 1.
- Հողի վերին խորությունը H (մ) - 1.
- Ուղղահայաց հատվածի երկարություն, L1 (մ) - 5.
- Հորիզոնական հատվածի խորությունը h2 (մ)- 0.7.
- Միացման ժապավենի երկարություն, L3 (մ) - 1.
- Ուղղահայաց հատվածի տրամագիծը, D (մ) - 0,025.
- Հորիզոնական հատվածի դարակի լայնությունը, b (m) - 0,04.
- Հողի էլեկտրական դիմադրություն (օմ/մ) - 61,755.
- Մեկ ուղղահայաց հատվածի դիմադրություն (Օմ) - 12.589.
- Հորիզոնական հատվածի երկարություն (մ) - 1.0000.
Հորիզոնական հիմնավորման դիմադրություն (Օմ) - 202.07.
Հողային պաշտպանիչ դիմադրության հաշվարկն ավարտված է: Էլեկտրական հոսանքի տարածման ընդհանուր դիմադրությունը (Օմ) - 11.850.
Գրունտը ապահովում է ընդհանուր հղման կետ էլեկտրական համակարգում լարման բազմաթիվ աղբյուրների համար: Պատճառներից մեկը, թե ինչու է հիմնավորումն օգնում մարդուն անվտանգ պահել, այն է, որ երկիրն աշխարհի ամենամեծ հաղորդիչն է, և ավելորդ էլեկտրաէներգիան միշտ տանում է նվազագույն դիմադրության ճանապարհը: Տանը հիմնավորելով էլեկտրական համակարգը՝ մարդը թույլ է տալիս հոսանքը մտնել հողի մեջ, ինչը փրկում է իր և ուրիշների կյանքը։
Առանց տանը պատշաճ կերպով հիմնավորված էլեկտրական համակարգի օգտագործողը վտանգի տակ է դնում ոչ միայն կենցաղային տեխնիկան, այլև իր կյանքը: Այդ իսկ պատճառով յուրաքանչյուր տանը անհրաժեշտ է ոչ միայն հիմնավորող ցանց ստեղծել, այլև տարեկան վերահսկել դրա կատարումը հատուկ չափիչ գործիքների միջոցով։
