如何在私人住宅中制作接地回路 - 电路计算和安装

有关私人住宅接地、电路计算和系统安装的问题需要强制解决方案以确保居住安全。只有正确选择方案并遵守所有法规和要求，接地才能充分发挥其功能。自组装需要了解设计原理和制造规则。

我需要在私人住宅中接地吗？

在家里使用任何电器时，总是存在电线绝缘损坏或对地短路的风险。在这种情况下，任何人与危险区域的接触都会导致触电，并可能以悲剧告终。电流总是流向大地，人体成为将损坏的电器连接到大地的导体。

接地提供什么？本质上，它是一个为电流提供最短路径的系统。根据物理定律，它选择电阻最小的导体，电路就具有这个特性。几乎所有的电流都送到接地电极，因此只有一小部分会通过人体，不会造成伤害。这样，接地回路就保证了电气安全。监管文件（GOST、SNIP、PUE）表明，任何私人住宅建筑都必须在电压高于 40 V 和 AC - 高于 100 V 的交流网络中配备它。

除了提供安全性之外，接地系统还提高了电器的可靠性和耐用性。它提供装置的稳定运行，防止网络中的过电压和各种干扰，减少外部电磁辐射源的影响。

接地不应与避雷针（避雷针）混淆。尽管它们的操作原理相似，但它们执行的任务不同。避雷针的作用是在击中房屋时将闪电放电到地面。在这种情况下，有一个强大的电荷，它不应该进入内部网络，因为它可以简单地熔化电线或电缆。这就是为什么避雷针线从外部环路屋顶上的接收器延伸，并且不应与接地内部线重合。避雷针和接地可能有一个共同的地下回路（如果它在该部分有备用），但布线必须分开。

接地图：更好的做法

私人住宅的接地系统取决于供电电源的类型。大多数情况下，它是根据 TN-C 原理进行的。此类网络由 220 V 的两芯电缆或两线架空线路和 380 V 的四芯电缆或四线线路提供。换句话说，相 (L) 和组合保护接地导体（笔）跑到房子。在完整的现代网络中，PEN 导线分为单独的导线 - 工作或中性 (N) 和保护 (PE) 导线，分别由三线或五线线供电。鉴于上述选项，接地方案可以有 2 种。

TN-C-S系统

将 PEN 馈线分成平行导体。为此，输入柜中的 PEN 导线分为 3 个母线：N（中性线）、PE（接地）和用于 4 个连接的分路母线。此外，N 和 PE 导体不能相互接触。 PE 总线连接到机柜外壳，N 导体安装在绝缘体上。接地电路连接到分离器总线。在 N 导体和接地开关之间安装至少 10 平方毫米（铜）的跨接部分。在进一步的布线中，“中性线”和“地线”不相交。

信息！ 需要注意的是，该系统仅在安装了剩余电流装置和剩余电流断路器时才有效。

CT系统

在此电路中，无需拆分导体，因为中性线和接地导体已经在合适的网络中分开。只需在机柜中进行正确连接即可。接地电路连接到 PE 线（导体）。

哪种接地系统更好的问题没有明确的答案。 TT方案更容易安装，不需要额外的保护装置。然而，绝大多数网络根据 TN-C 原理运行，这迫使使用 TN-C-S 电路。此外，在家中使用两线安装的情况并不少见。使用 TN 接地连接时，此类装置的外壳在绝缘失效时带电。在这种情况下，TN-C-S 接地更加可靠。

什么是接地回路：定义和构造

接地回路是一种由具有低电阻的导电材料制成的特殊结构，可将电流瞬时放电到地面。它由 2 个相互连接的部分组成 - 室内和室外系统。它们的可靠连接是在传入的电气面板中进行的。

外部子系统的设备必须确保将电信号传输到地面及其在整个区域的分布。它基于埋在地下的几个电极，并通过板在一个回路中相互连接。从这些板上，一个足够横截面的母线被引入电气面板，在那里它连接到内部子系统。每个电极都是埋入（锤入）一定深度的金属针。

内部子系统是整个房屋的接地电路的布线。屏蔽层的导体被引出到插座、大功率电气设备的主体、金属干线（管道）。单独的导体组合成一条公共母线，该母线连接到外环的母线。

接地回路的工作原理非常简单。当电网导体的绝缘层被损坏或从外部来源感应时，在金属元件（装置、管道、配件等）中积累的电荷，通过内部子系统的导线以低电阻涌入，外部子系统的电路。通过埋在地下的电极，它“流入”到地下。反过来，地面具有巨大的容量，可以自由“吸收”这种漏电。

接地回路的类型

为了快速将电流“排出”到地面，室外子系统将电流重新分配到按一定顺序排列的多个电极，以增加耗散面积。有两种基本类型的电路连接。

三角形 - 闭环

这种情况涉及 3 个引脚以等腰三角形的条状连接。电极之间的距离根据以下原则选择：最小距离是电极地下部分的长度（深度），最大距离为 2 个深度。例如，对于 2.5 m 的标准埋葬，三角形的边选择在 2.5-5 m 之间。

线性。

该版本由排列成一条线或半圆形的多个电极组成。开环用于绘图区域不允许形成闭合几何图形的情况。销之间的距离选择在深度的1-1.5倍以内。该方法的缺点是增加了电极的数量。

以上类型最常用于私人住宅的接地布置。原则上，闭环可以以矩形、多边形或圆形的形式形成，但需要更多的引脚。封闭系统的主要优点是当电极之间的结合被破坏时，它们可以继续充分发挥作用。

重要的！ 线路电路根据菊花链原理运行，跳线损坏会导致部分线路无法使用。

接地回路规则和要求

为了让接地回路有效工作，它必须遵守一定的规则：

1. 外轮廓必须位于距房屋至少 1 m 且不超过 10 m 的位置。最佳距离为距地基 2-4 m。
2. 电极的深度选择在 2-3 m 范围内。在表面上留下长度为 20-25 厘米的销的一部分，用于连接条。
3. 从输入板到电路铺设不小于16平方毫米的轮胎截面。
4. 仅通过焊接提供彼此结合的电极。在屏蔽层中，可以通过螺栓进行连接。
5. 380 V 的系统总电阻不得超过 4 欧姆，220 V 的系统总电阻不得超过 8 欧姆。

外部接地电路位于大地中，对其设计提出了更高的要求。它必须位于地面的霜层以下，因为土壤的膨胀会将电极推出。在操作过程中，腐蚀不应破坏金属并过度增加其电阻。杆的强度应该允许它们被驱动到坚硬的土壤中。

私人住宅接地计算：公式和示例

私人住宅的接地计算基于电极电流电阻计算公式。下面将显示示例。

接地电阻。

对于单根杆，公式适用：

其中 ρ eq 是单一土壤的等效电阻率（从表 1 中针对特定土壤选择）；

• L——电极长度（m）；
• d——电极直径（m）；
• T——电极中部到地面的距离（m）。

表格1

接地电极的尺寸和距离

可以使用以下公式计算电路中电极的数量，其中：

Rn - 电路的最大允许总电阻（对于 127-220 V 网络 - 60 Ohm，对于 380 V - 15 Ohm），Ψ - 气候系数（由表 2 确定）。

表 2

根据实际情况和建议选择电极尺寸：

• 管 - 最小壁厚 3 毫米，直径 - 根据材料的可用性；
• 钢棒——直径不小于14毫米；
• 角度 - 壁厚 4 毫米，尺寸 - 取决于材料的可用性；
• 电极绑扎带 - 宽度 - 不小于 10 毫米，厚度 - 大于 3 毫米。

埋藏深度（电极长度）从条件中选择 - 至少低于霜层 15-20 厘米。最小长度为 1.5 m。引脚间距为电极长度的 1-2 倍，最小距离为 2 m。

制定计划

私人住宅接地安排的工作从绘制接地电路图开始。最流行的是三角形形式的封闭系统。三个电极构成了它的顶点，其余的杆在顶点之间的侧面挖出。如果房屋附近的区域不允许建造这样的电路，则将电极安装成一条线、一个半圆形或“波浪形”。需要注意的是，三角形排列的效率要高得多。

接地回路材料

接地回路必须具有高机械强度、低电阻和可靠连接的可能性。此外，在材料选择中的一个重要作用是其成本。

引脚参数及材质

电极或销通常由钢型材制成。这种材料很有吸引力，因为它可以通过简单地锤入杆来掩埋。同时，它的电阻非常令人满意，具有足够的横截面。销钉可以由以下材料制成：

1. 杆。最常见的选择 - 直径为 16-18 毫米的杆。不建议使用螺纹钢，因为它会发生崩裂，这会导致比电阻增加。此外，波纹表面导致杆段使用不合理。
2. 角度。最常用的角度为 50x50 毫米，壁厚为 4-5 毫米。下部被磨尖以简化锤击。
3. 直径超过 50 毫米，壁厚为 4-5 毫米的管道。对于坚硬的土壤和经常干旱的地区，建议使用厚壁管道。在这种销的底部钻有孔。当土壤变干时，将盐水倒入管道中，这增加了土壤的消散能力。

用什么做金属键

接地的电极通过金属键相互连接。它可以由以下材料制成：

1. 横截面至少为 10 mm 的铜母线或铜线².
2. 横截面至少为 16 毫米的铝带或铝线².
3. 最小横截面为 48 mm2 的钢带。

最常用的钢带尺寸（25-30）x5 mm。它的主要优点是可以用电极进行可靠焊接。当有色金属导体用作连接时，螺栓焊接到销上，轮胎固定在销上。

如何自己安装接地回路

接地安装可以自己动手完成。下面将描述所有步骤。

选择一个地方

它应该在房屋附近的场地部分，人们在没有紧急需要和宠物的情况下不会进入。轮廓距离建筑物地基不超过 1 m。如果这个区域用低栅栏围起来会更好。所有电极点都标记在地面上。通常会构建一个规则的等腰三角形。

土方工程

沿着整个标记，挖一条深 0.5-0.6 m 的沟渠。在铺设将电路连接到输入电气柜的母线的过程中，挖了一条类似的沟渠。

组装结构

首先，根据方案将销钉锤击到给定深度（通常为 2-2.5 m）。金属扎带焊接到销钉的顶部。一条带焊接到最外面的电极（三角形的顶点）并铺设在沟槽中，进入房屋。

进入房子

电路中的母线被引入入口配电盘。在末端钻一个孔用于螺栓连接。在此连接电缆的相应导体。在 TN-C-S 系统中，母线连接到分流母线。

检查和检查

通过测量整个电路的电阻来进行控制。不得超过标准值

通常使用一种简单的测试方法。连接了一个 100-150 W 的白炽灯 - 一端连接到相位，另一端连接到地面。其清晰的发光表明安装质量。如果烧得微弱，则需要检查接头的质量。如果灯不亮，则说明组装不正确。

用于私人住宅的预制接地套件

自组装可以显着降低接地系统的成本。但是，现成的套件可让您加速工作并提高电路的可靠性。可以分配这样的模型：

1. 赞德Z - 带有一个或多个不锈钢电极的电路。允许埋葬 - 高达 10 m。价格取决于引脚的长度。一套五米电极的平均价格 - 23500 卢布。
2. 加尔马 - 电极最长可达 30 m。平均价格为 41,000 卢布。
3. 埃尔马斯.该系统在俄罗斯制造并适应俄罗斯的运行条件。价格 - 8000 卢布起。

重要的！ 俄罗斯市场上有很多型号，让您做出最好的选择。锤击其电极的深度范围为 5 至 40 m。价格范围 - 6000-28000 卢布。

220V和380V接地方案的特点

220 和 380 V 网络入口处的接地方案有一定的差异。这种系统的外部电路是完全一样的。区别在于布线和进入房屋。在 220 V 网络的情况下，引入了两线制线路。一个芯分为“中性”和“接地”，另一个安装在绝缘体上。

对于 380 V 网络，四线制线路最适合。一根导线与前一种情况一样分开，另外 3 根导线安装在绝缘体上并相互绝缘。相导体和“中性线”通过 RCD 和剩余电流断路器。

常见的安装错误

专家指出，在独立安装过程中最常犯以下错误：

1. 试图通过涂漆来保护电极免受腐蚀。这种方法是不允许的，因为它可以防止溢出到地下。
2. 用螺栓将钢金属粘接到销钉上。腐蚀会很快破坏元素之间的接触。
3. 电路与房屋的距离过大，大大增加了系统的电阻。
4. 使用太薄的电极轮廓。短时间后，腐蚀会导致金属电阻急剧增加。
5. 铜和铝导体的接触。在这种情况下，连接会因接触腐蚀而恶化。

如果发现设计中的缺陷，必须立即纠正。电阻的过度增加或电路连续性的干扰会破坏接地操作。电路将无法保证安全。

接地回路对于私人住宅至关重要。这种设计将确保居住者的电气安全并消除悲惨事故。但是，应该记住，接地的有效性取决于正确的计算、方案的选择和安装的进行。如果对自己的能力有任何疑问，最好使用现成的工具包。

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