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Circuito de aterramento – dispositivo, cálculo e instalação do sistema de aterramento de uma casa de campo

Laço de terra

Graças ao desenvolvimento da tecnologia, os aparelhos elétricos de várias potências inundaram nossas casas. É difícil imaginar a vida sem uma geladeira, uma máquina de lavar, um microondas, uma panela de indução – usamos tudo isso todos os dias. Não se esqueça que os aparelhos elétricos representam um perigo para nós em caso de violação de seu isolamento. Portanto, é necessário equipar o circuito de aterramento para toda a casa, protegendo você e os dispositivos contra quebra na caixa.

Conteúdo

  • Por que você precisa de um loop de aterramento
  • Dispositivo de loop de aterramento
  • Como fazer um cálculo
  • Laço de terra: circuito
  • Construção de loop de terra

 

Por que você precisa de um loop de aterramento

Falando em uma linguagem técnica seca, o aterramento implica uma conexão elétrica ao terra (terra) de partes não condutoras de instalações elétricas, feitas intencionalmente. Ao mesmo tempo, essas partes dos aparelhos elétricos não são energizadas em condições normais, mas podem estar abaixo delas. O motivo pode ser uma violação do isolamento, incluindo.

Para explicar em um idioma acessível mais simples, teremos que recordar o curso de física da escola. Como lembramos, a corrente tende a fluir em direção à menor resistência. Se o isolamento de partes vivas de dispositivos estiver quebrado, a corrente procurará o local onde a resistência é mais baixa. Portanto, há uma avaria no corpo do aparelho. Em outras palavras, a caixa de metal estará ativa. Além do fato de que isso pode atrapalhar a operação do próprio dispositivo ou até mesmo quebrá-lo, se no momento em que uma pessoa tocar a superfície do corpo, ela receberá um choque elétrico.

O circuito de aterramento é necessário para que a corrente seja distribuída entre a pessoa e o dispositivo de aterramento em proporção inversa à sua resistência. Dado que a resistência do corpo humano será muitas vezes maior que a resistência do circuito de aterramento, a corrente máxima permitida passará por ele e o restante irá para a terra. Chegamos a um ponto muito importante: realizar o circuito de aterramento com nossas próprias mãos, é necessário fazê-lo para que sua resistência seja minimamente aceitável.

Parece um loop de terra

O loop de terra é feito usando hastes de aço, conduzidas à profundidade e tiras conectando-as

Dispositivo de loop de aterramento

Na maioria das vezes, o aterramento é realizado usando hastes metálicas – eletrodos enterrados no solo e interconectados no topo por uma tira ou haste. Esse design é conectado à guarda doméstica com um cabo ou a mesma tira de metal..

Além disso, a profundidade da localização dos eletrodos depende da saturação do solo com a água. Quanto mais alta a água subterrânea, menos profundidade é necessária..

A distância da casa deve ser de pelo menos 1 m, mas não mais de 10 m.

Dimensões de aterramento

Dimensões mínimas admissíveis dos acessórios utilizados na instalação de dispositivos de aterramento

O loop de aterramento de uma casa particular é realizado com hastes, que podem ser um canto de aço, acessórios com uma estrutura lisa, um tubo, uma viga em I. A área da seção transversal dos eletrodos deve ser superior a 1,5 cm2, e a forma deve ser conveniente para conduzir ao solo.

As hastes são dispostas em uma fileira ou na forma de uma figura geométrica: triângulo, quadrado, retângulo. Depende da facilidade de instalação da estrutura e da área que pode ser usada. Uma opção de equipamento de contorno ao redor do perímetro do edifício também é possível. Mas o mais comum ainda é o loop de terra triangular. No topo da figura, eletrodos são acionados, interconectados por uma tira de aço.

Importante! O loop de aterramento deve estar sempre abaixo do ponto de congelamento.

Em outras palavras, o aterramento pode ser feito usando material improvisado. Mas é possível comprar um kit pronto para organizar o loop de aterramento. Inclui hastes – eletrodos banhados a cobre, com 1 m de comprimento, conectados por uma conexão rosqueada. Esses kits não são baratos, mas simplificam significativamente a tarefa e são duráveis ​​em uso..

Como fazer um cálculo

Obviamente, o aterramento pode ser feito empiricamente. Por exemplo, para determinar a profundidade da água, recuar da casa para a distância ideal e organizar um contorno triangular. Solde os eletrodos uns com os outros e meça a resistência da estrutura resultante. Se for muito grande, aprofunde ainda outros eletrodos, conecte-os aos anteriores e faça medições novamente. E assim, até que o resultado da medição atenda aos requisitos.

Os especialistas recomendam fortemente que, antes de fazer o loop de aterramento, faça todos os cálculos necessários. Determine o número de eletrodos de aterramento vertical, que serão necessários, e o comprimento da faixa de conexão, dependendo da resistência do solo.

Primeiro, você precisa determinar a resistência de um eletrodo vertical de aterramento – o eletrodo.

Valor de resistência de um interruptor de aterramento vertical

Fórmula 1. Resistência de um sistema vertical de eletrodo terra

Onde,

R0 é a resistência de um eletrodo, Ohm;

Req – resistividade à terra equivalente, Ohm * m;

L é o comprimento do eletrodo, m;

d é o diâmetro do eletrodo, mm;

T é a distância entre o meio do eletrodo e a superfície da terra, m.

Valores de resistividade do solo

Tabela 1. Resistividade do solo

 

Fator de resistência sazonal ao clima

Tabela 2. O valor do coeficiente climático sazonal de resistência do solo

O valor da resistência do solo pode ser obtido da tabela, mas se o solo for heterogêneo, então

 

Resistividade equivalente do solo, se heterogênea

Fórmula 2. Resistividade equivalente de solo heterogêneo

Onde,

Ψ – coeficiente climático sazonal;

P1, P2 – resistividade do solo (1 – camada superior, 2 – camada inferior), Ohm * m;

H – espessura da camada superior do solo, m;

t é a profundidade em que o eletrodo está entupido, m (profundidade da vala);

Se você não levar em consideração a resistência do eletrodo de aterramento horizontal, o número de eletrodos poderá ser encontrado pela fórmula:

A fórmula para encontrar o número de eletrodos

Fórmula 3. O número de eletrodos, exceto a resistência do eletrodo de aterramento horizontal

Onde,

n0 é o número de eletrodos;

R – resistência de aterramento normalizada, baseada em PTEEP.

tabela de correspondência

Tabela 3. O maior valor de resistência permitido dos dispositivos de aterramento (PTEEP)

Determinamos a resistência atual do eletrodo de aterramento horizontal de acordo com a fórmula:

Fórmula para encontrar a resistência atual de um eletrodo terra horizontal

Fórmula 4. A resistência da corrente de espalhamento do eletrodo de aterramento horizontal

Onde,

Lg – o comprimento do eletrodo de aterramento;

b– largura do eletrodo de aterramento;

ψ – coeficiente de sazonalidade do eletrodo de aterramento horizontal;

ɳГ – coeficiente de demanda de condutores de aterramento horizontais.

O comprimento do eletrodo terra é o seguinte:

Fórmula para encontrar o comprimento de um eletrodo terra horizontal

Fórmula 5. O comprimento do eletrodo de aterramento horizontal

Onde,

a é a distância entre os eletrodos.

A resistência dos eletrodos verticais, levando em consideração o eletrodo de aterramento horizontal:

Fórmula para encontrar a resistência do aterramento vertical

Fórmula 6. A resistência dos eletrodos de aterramento verticais – eletrodos, levando em consideração a resistência do eletrodo de aterramento horizontal

O número total de eletrodos de aterramento vertical é igual a:

O número total de eletrodos

Fórmula 7. O número final de aterramento vertical

Onde,

ɳв – fator de demanda de condutores de aterramento verticais.

O valor da utilização do aterramento

Tabela 4. A utilização do aterramento

Um indicador chamado “fator de utilização” mostra o efeito das correntes umas nas outras, dependendo da localização dos eletrodos verticais. Se os eletrodos estiverem conectados em paralelo, as correntes que fluem por eles se afetam. Quanto menor a distância entre os eletrodos, maior a resistência geral do circuito..

Se o número de condutores de aterramento obtidos pela última fórmula não for inteiro, arredonde-o para o número inteiro mais próximo.

Laço de terra: circuito

Após todos os cálculos, escolhemos um local conveniente para a localização do loop de terra. Determinamos qual figura os eletrodos serão localizados. Em seguida, traçamos um diagrama de loop de terra, levando em consideração o tipo de materiais utilizados. Certifique-se de indicar o que foi usado para os eletrodos e para a tira de conexão, seu comprimento e diâmetro, profundidade.

Diagrama de loop de terra

Laço de terra: diagrama no passaporte (fora do edifício) – exemplo

Diagrama de loop de terra

Loop de terra: diagrama do passaporte (dentro do edifício) – exemplo

Tudo isso será útil para nós, não apenas pela facilidade de instalação e para o futuro, mas também para obter um passaporte para o loop de terra. Quando o trabalho de instalação estiver concluído e a resistência do circuito for medida, os gerentes de energia que precisarão ser convidados emitirão e endossarão toda a documentação necessária para o loop de aterramento. Claro, isso é se tudo for feito corretamente..

Construção de loop de terra

A melhor instalação da malha de terra é iniciada na estação quente. Portanto, será mais fácil realizar a terraplenagem e medir a resistência ao aterramento. Então será mais confiável ver a que profundidade a água subterrânea se encontra.

Considere a opção de organizar o loop de terra na forma de um triângulo:

Como fazer um loop de terra em uma casa particular

Para equipar o loop de terra, é necessário cavar uma vala até a profundidade de congelamento do solo

  1. Nós já escolhemos um lugar. Portanto, cavamos uma vala com profundidade de 0,7 ma 1 m (abaixo de zero), uma largura de 0,5 a 0,7 m. As linhas devem formar um triângulo com um lado cujo comprimento foi determinado durante os cálculos.
  2. De um dos cantos do triângulo, cavamos uma trincheira em direção ao escudo de poder.
  3. Nos vértices do triângulo, dirigimos eletrodos de aterramento. O que exatamente usaremos para isso, é necessário decidir na fase de cálculos. Seja como exemplo, um ângulo de aço de 50 * 50 mm. Se a densidade do solo não permitir entupir as hastes, você terá que perfurar os poços.
  4. Afundamos as hastes para que elas se projetem acima do solo. Se ainda tivéssemos que perfurar poços, colocar cantos neles e encher com solo misturado com sal.
  5. Pegamos uma tira de aço de 40 * 5 mm e soldamos os eletrodos, formando um contorno na forma de um triângulo. Então, de um deles, levamos uma faixa para o gabinete de energia.
  6. Fixamos a tira no fio terra ou na proteção elétrica usando um parafuso com um diâmetro de 10 mm. Nesse caso, o parafuso deve ser soldado à tira.
  7. Nesta fase, verificamos a resistência do loop de terra com um ohmímetro. Este dispositivo não é barato, não faz sentido comprá-lo. É melhor convidar funcionários da gerência de energia para fazer medições e preencher o passaporte do circuito de terra. A resistência deve ser menor que o necessário. Caso contrário, você precisará acionar eletrodos extras.
  8. Se a resistência for suficiente, encheremos a vala com solo homogêneo, sem detritos de construção e pedra britada.

Importante! Durante uma operação adicional em clima anormalmente seco, é aconselhável molhar o circuito de aterramento da mangueira para reduzir sua resistência.

Todo o trabalho relacionado aos cálculos e instalação do loop de terra pode ser confiado a profissionais com mais experiência. Isso ajudará a economizar tempo e nervosismo. Mas se você está inclinado a fazer tudo com suas próprias mãos, faça isso. Sua criação irá proteger você e sua família.

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