Aterramento faça você mesmo em uma casa particular 220V: dispositivo de loop de aterramento, procedimento de instalação

Esquemas de aterramento faça você mesmo para casas particulares: 380 V e 220 V

Ao instalar loops de aterramento, não há diferença significativa entre o esquema de uma casa particular para 3 fases (380 volts) e monofásico (220 volts). Mas no cabeamento está presente. Vamos descobrir o que é.

Entrada correta na casa. É assim que deve ser idealmente.

Com uma rede monofásica, um cabo de três núcleos (fase, zero e terra) é usado para alimentar aparelhos elétricos. Uma rede trifásica requer um fio elétrico de cinco fios (o mesmo terra e zero, mas três fases)

Atenção especial deve ser dada à desconexão - o aterramento não deve entrar em contato com zero

Considere a situação. Da subestação saem 4 fios (zero e 3 fases), trazidos para a central. Tendo organizado o aterramento correto no local, nós o colocamos no escudo e o “plantamos” em um barramento separado. Os núcleos de fase e zero passam por toda a automação (RCD), após o que vão para os aparelhos elétricos. Do barramento de terra, o núcleo vai diretamente para soquetes e equipamentos. Se o contato zero estiver aterrado, os dispositivos de corrente residual funcionarão sem motivo, e essa fiação na casa é completamente inútil.

Esquema aterramento no país faça você mesmo é simples, mas requer uma abordagem cuidadosa e precisa ao executar. É fácil realizá-lo apenas para uma caldeira ou outro aparelho elétrico. Abaixo, definitivamente vamos nos debruçar sobre isso.

O corpo da caldeira a gás, como tubos de metal, requer aterramento de alta qualidade para evitar faíscas

O que é um loop de terra em uma casa particular: definição e dispositivo

Um loop de aterramento é uma estrutura de pinos e pneus localizados no solo, proporcionando a remoção de corrente, se necessário. No entanto, nenhum solo é adequado para um dispositivo de aterramento. O solo de turfa, barro ou argila é considerado bem-sucedido para isso, mas pedra ou rocha não são adequadas.

O contorno está pronto. Resta colocar o pneu na parede da casa

O loop de terra está localizado a uma distância de 1 ÷ 10 m do edifício. Para isso, uma trincheira é cavada, terminando em um triângulo. As dimensões ideais são os comprimentos laterais de 3 m.Nos cantos de um triângulo equilátero, pinos-eletrodos são inseridos, conectados por um pneu de aço ou um canto por soldagem. Do topo do triângulo, o pneu vai até a casa. Consideraremos o algoritmo de ações em detalhes nas instruções passo a passo abaixo.

Tendo descoberto o que é o loop de terra, você pode prosseguir para os cálculos do material e das dimensões.

Cálculo de aterramento para uma casa particular: fórmulas e exemplos

As regras para instalação de instalações elétricas (PUE) e GOST definem a estrutura exata de quantos ohms devem ser aterrados. Para 220 V - isso é 8 ohms, para 380 - 4 ohms. Mas não esqueça que, para o resultado geral, também é levada em consideração a resistência do solo em que o loop de terra está disposto. Essas informações podem ser encontradas na tabela.

Conhecendo os dados, você pode usar a fórmula:

A fórmula para calcular a resistência da haste

Onde:

• R_o – resistência da haste, Ohm;
• L é o comprimento do eletrodo, m;
• d é o diâmetro do eletrodo, m;
• T é a distância do meio do eletrodo até a superfície, m;
• R_eq – resistência do solo, Ohm;
• T é a distância do topo da haste até a superfície, m;
• eu_n – distância entre pinos, m.

Mas esta fórmula é difícil de usar. Para simplificar, sugerimos o uso de uma calculadora online, na qual você só precisa inserir os dados nos campos apropriados e clicar no botão calcular. Isso eliminará a possibilidade de erros nos cálculos.

Para calcular o número de pinos, usamos a fórmula

Fórmula para calcular o número de barras em um loop

onde R_n é a resistência normalizada para o dispositivo de aterramento e ψ é o coeficiente climático de resistência do solo. Na Rússia, eles levam 1,7 por isso.

Considere um exemplo de aterramento para uma casa particular, em solo preto. Se o circuito for feito de um tubo de aço com 160 cm de comprimento e 32 cm de diâmetro, substituindo os dados na fórmula, obtemos n_o = 25,63 x 1,7/4 = 10,89. Arredondando o resultado, obtemos o número necessário de eletrodos de aterramento - 11.

Características dos esquemas de aterramento 220 e 380 V

A conexão em cada caso é especial. A única coisa que permanece inalterada é o contorno externo. O design pode ser qualquer (fechado, linear). Mas a partir do momento em que você entra em casa, você precisa levar em consideração algumas nuances. O mesmo se aplica ao dispositivo de fiação. Uma tensão de 220 volts requer uma linha de dois fios. Neste caso, um terá que ser dividido em "terra" e "neutro". O outro é montado em isoladores.

380 V é uma rede elétrica para a qual é usado um sistema de quatro fios. Uma das veias está sujeita a rachaduras, como no caso anterior. Os demais são montados através de isoladores, sem contato entre si. Outra característica deste método de instalação é a necessidade de usar equipamentos de proteção adicionais. Estes são RCDs e autômatos diferenciais. Um condutor "neutro" é trazido a eles.

Projeto de circuito

Componentes

Circuito de terra

A resistência de terra (Rz) do loop já mencionada é o principal parâmetro controlado em todas as etapas de sua operação e determinando a eficácia de seu uso. Este valor deve ser tão pequeno que forneça um caminho livre para a corrente de emergência, que tende a drenar para o solo.

Observação! O fator mais importante que tem uma influência decisiva na magnitude da resistência do solo é a qualidade e condição do solo no local do GD. Com base nisso, o GD considerado ou loop de terra do GK (que para o nosso caso é a mesma coisa) deve ter um projeto que atenda aos seguintes requisitos:

Com base nisso, o GD considerado ou loop de terra do GK (que para o nosso caso é a mesma coisa) deve ter um projeto que atenda aos seguintes requisitos:

• Em sua composição, é necessário fornecer um conjunto de hastes ou pinos metálicos com comprimento mínimo de 2 metros e diâmetro de 10 a 25 milímetros;
• Eles são interligados (obrigatório para soldagem) com placas do mesmo metal em uma estrutura de certa forma, formando o chamado "eletrodo terra";
• Além disso, o kit de dispositivos inclui um barramento de cobre de alimentação (também chamado de elétrico) com uma seção transversal determinada pelo tipo de equipamento protegido e pela quantidade de correntes de dreno (veja a tabela na figura abaixo).

Tabela de seção de pneus

Esses componentes do dispositivo são necessários para conectar os elementos do equipamento protegido com um relé (barramento de cobre).

Diferença na localização do dispositivo

De acordo com as disposições da PUE, o circuito de proteção pode ser externo e interno, e cada um deles possui requisitos especiais. Este último define não apenas a resistência admissível do loop de terra, mas também especifica as condições para medir esse parâmetro em cada caso particular (fora e dentro do objeto).

Ao separar os sistemas de aterramento de acordo com sua localização, deve-se lembrar que apenas para estruturas externas é a questão correta de como a resistência do eletrodo de aterramento é normalizada, pois geralmente está ausente em ambientes internos. Para estruturas internas, a fiação é típica em todo o perímetro das instalações dos barramentos elétricos, aos quais as partes aterradas de equipamentos e dispositivos são conectadas por meio de condutores flexíveis de cobre.

Para elementos estruturais aterrados fora do objeto, é introduzido o conceito de resistência de re-aterramento, que surgiu devido à organização especial da proteção na subestação. O fato é que ao formar um condutor de proteção ou trabalho zero combinado com ele na estação de alimentação, o ponto neutro do equipamento (transformador abaixador, em particular) já está aterrado uma vez.

Portanto, quando outro aterramento local é feito na extremidade oposta do mesmo fio (geralmente um barramento PEN ou PE, que sai diretamente para a blindagem do consumidor), ele pode ser corretamente chamado de repetido. A organização deste tipo de proteção é mostrada na figura abaixo.

Re-aterramento

Importante! A presença de aterramento local ou repetido permite que você se proteja em caso de danos ao fio neutro de proteção PEN (PE - no sistema de alimentação TN-C-S). Tal mau funcionamento na literatura técnica é geralmente encontrado sob o nome "zero burnout"

Esse mau funcionamento na literatura técnica geralmente é encontrado sob o nome "zero burnout".

Escolhendo um sistema de aterramento para uma casa particular

Você pode ler o fórum, bem como o artigo ""

Para o setor privado moderno, apenas dois sistemas de aterramento TT e TN-C-S são adequados.Quase todo o setor privado é alimentado por subestações transformadoras com neutro solidamente aterrado e uma linha de transmissão de energia de quatro fios (três fases e PEN, um zero combinado de trabalho e proteção, ou seja, um zero e terra combinados).

Características do sistema de aterramento TN-C-S

De acordo com a cláusula 1.7.61 do Código de Instalação Elétrica, ao utilizar o sistema TN, recomenda-se aterrar os condutores PE e PEN na entrada das instalações elétricas dos edifícios, bem como em outros locais acessíveis. Aqueles. o condutor PEN na entrada da casa é aterrado e dividido em PE e N. Depois disso, é usada fiação de 5 ou 3 fios.

A comutação PEN e PE é estritamente proibida (PUE 7.1.21. Em todos os casos, é proibido ter elementos de contato e sem contato nos circuitos dos condutores PE e PEN). O ponto de separação deve estar a montante do dispositivo de comutação. É proibido quebrar os condutores PE e PEN.

Desvantagem do sistema TN-C-S

se o condutor PEN quebrar, uma tensão perigosa pode aparecer nas caixas de aparelhos elétricos aterrados.

Descrição do sistema TN-C-S — Descrição do sistema TN-C-S
somente em linhas de transmissão modernas feitas com fio SI Recomenda-se o re-aterramento dos condutores PE e PEN na entrada das instalações elétricas dos edifícios, devendo ser realizado o re-aterramento nas linhas de energia.

De acordo com a cláusula 1.7.135 do PUE, quando os condutores zero de trabalho e zero de proteção são separados a partir de qualquer ponto da instalação elétrica, não é permitido combiná-los além deste ponto ao longo do percurso de distribuição de energia. No lugar da divisão CANETA- condutor nos condutores de proteção zero e de trabalho zero, é necessário prever pinças ou barramentos separados para os condutores interligados. CANETA- o condutor da linha de alimentação deve ser conectado ao terminal ou barramento da proteção zero RÉ-condutor.

Para garantir um alto nível de segurança contra choque elétrico no sistema TN-C-S, é necessário o uso de dispositivos de corrente residual (RCDs).

Características do sistema de aterramento TT

Descrição do sistema TT - Descrição do sistema TT
o condutor de proteção PE é aterrado independentemente do condutor neutro N e qualquer conexão entre eles é proibida.

Recomenda-se a utilização do sistema TT em caso de condição insatisfatória da rede aérea de alimentação (VL) (fios antigos não isolados de VL, falta de aterramento nos suportes).

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A SP 31-106-2002 "PROJETO E CONSTRUÇÃO DE SISTEMAS DE ENGENHARIA DE EDIFÍCIOS DE APARTAMENTOS ÚNICOS" estabelece que a alimentação de um edifício residencial deve ser realizada a partir de redes 380/220 V com sistema de aterramento TN-C-S.

Os circuitos internos devem ser feitos com condutores de proteção zero e de trabalho zero (neutro) separados.

Regras de instalação do sistema TT:

1. Instalação de um RCD na entrada com um ajuste de 100-300 mA (fire RCD).
2. Instalação de um RCD com configuração não superior a 30 mA (de preferência 10 mA - por banheiro) em todas as linhas do grupo (proteção de corrente de fuga contra contato com partes vivas de equipamentos elétricos em caso de mau funcionamento na fiação da casa).
3. O condutor de trabalho zero N não deve ser conectado ao loop de terra local e ao barramento PE.
4. Para proteger os dispositivos elétricos de surtos atmosféricos, é necessário instalar pára-raios (SPD) ou supressores de surto (OPS ou SPD).
5. A resistência do loop de terra Rc deve satisfazer a condição do PUE (cláusula 1.7.59):
   • com um RCD com um ajuste de 30 mA, a resistência do circuito de aterramento (eletrodo de aterramento) não é superior a 1666 Ohm;
   • com um RCD com um ajuste de 100 mA, a resistência do circuito de aterramento (eletrodo de aterramento) não é superior a 500 Ohm.

Para cumprir a condição acima, será suficiente usar um eletrodo de aterramento vertical na forma de um canto ou uma haste com cerca de 2 a 2,5 metros de comprimento. Mas eu recomendo fazer o circuito com mais cuidado martelando vários eletrodos de aterramento (não vai piorar).

Desvantagens do sistema TT:

1. Em caso de curto-circuito da fase para terra, haverá um potencial perigoso nos casos de aparelhos elétricos (a corrente de curto-circuito não é suficiente para acionar o disjuntor, portanto é obrigatória a instalação de um RCD - PUE 1.7 .59).

Esta desvantagem do sistema pode ser neutralizada com a instalação de um relé de controle de tensão e RCD (circuito de 2 estágios com um "incêndio" ou RCD seletivo para toda a casa e vários RCDs em todas as linhas do consumidor).

Também equipei o circuito de 2 estágios indicado com um RCD para 100 mA e o 3º RCD para 30 mA (para cada uma das fases). Este circuito justificou-se, desligando a eletricidade com a ajuda de um RCD, quando coloquei às pressas as pontas de um multímetro conectado incorretamente na tomada.

Como fazer um aterramento do tipo fechado em uma casa particular sem a ajuda de especialistas?

Após a fase de trabalho preparatório, vem a vez da instalação. À primeira vista, a tarefa usual de martelar eletrodos de aterramento no solo pode, pelo menos, se transformar em metal laminado danificado. E tudo isso se deve ao desconhecimento da tecnologia do processo.

É importante afiar corretamente os eletrodos antes de dirigir. Eletricistas experientes já sabem como fazer corretamente o aterramento de proteção em uma casa particular - eles recomendam fazer um ponto com chanfros de 30 a 35 °

De sua borda, você precisa recuar 40-45 mm e fazer uma descida de cerca de 45-50 °. Um canal, viga I ou Taurus pode ter vários chanfros, recomenda-se afiar as barras forjando. O processo adicional pode ser visto no vídeo, consiste em realizar as seguintes transições:

• Usando uma pá de baioneta, cavar uma vala triangular equilátero com lados de 1,2 metros, bem como uma vala em direção ao edifício para colocar um ônibus de terra. Profundidade da trincheira 50-70 cm.
• Para a conveniência de dirigir nos cantos do triângulo, os furos podem ser perfurados até uma profundidade de 50 cm.
• Usando uma marreta ou um perfurador com um bico, martele os eletrodos, deixando 20-30 cm acima da superfície do fundo da vala.
• Usando solda elétrica, é bom soldar tiras de metal nas partes salientes dos eletrodos de aterramento.
• Coloque uma tira conectando o canto do contorno e a fundação do edifício, dobrando-a previamente ao longo do perfil.
• Solde a barra de aterramento no canto do triângulo. Do lado da casa na tira, solde um parafuso para prender o fio de cobre.
• Trate os pontos de soldagem com tinta anticorrosiva ou betume. Deixe a tinta secar e preencha a vala.

Verificando os parâmetros do loop de terra

A etapa final na organização do sistema é considerada a medição da resistência do circuito acabado, porque é necessária proteção de alta qualidade não apenas ao usar uma linha da cidade, mas também ao conectar um gerador de energia de backup. Esta etapa indicará quão corretamente o aterramento de proteção é feito em uma casa particular, se algum erro foi cometido durante a instalação. Existem várias maneiras de determinar a resistência:

• Usando uma lâmpada elétrica de 220 volts, conectando um contato à fase e o outro ao barramento de terra.Uma luz brilhante indica um sistema em bom funcionamento, uma luz fraca indica a confiabilidade das soldas.
• Usando um megaohmímetro de aterramento, que mede a resistência entre os elementos do circuito e os eletrodos de controle inseridos no solo a uma profundidade de 15 e 20 metros do solo a uma profundidade de 50 cm.
• Com um testador no estado de um medidor de tensão. Os valores de medição "fase-zero" e "fase-terra" não devem ter uma diferença significativa (não mais que 10 unidades).

Como tal, o sistema de proteção não requer manutenção, basta impedir a escavação na área do contorno e umedecer o solo a tempo. A entrada de substâncias agressivas também não é permitida, pois reduzem a vida útil da estrutura para 2-3 anos.

Influência do solo na resistência Rz

Sinal de terra

Foi praticamente comprovado que a resistência do dispositivo de aterramento é amplamente determinada pelo estado do solo no local do eletrodo de aterramento. Por sua vez, as características do solo na área de trabalho de proteção dependem dos seguintes fatores:

Umidade do solo no local de trabalho;

• A presença de componentes pedregosos no solo, nos quais é simplesmente impossível equipar o aterramento (neste caso, você deve escolher outro local);
• A possibilidade de umedecimento artificial do solo em períodos de verão especialmente secos;
• A composição química do solo (a presença de componentes de sal nele).

Dependendo da composição do solo, pode ser atribuído a um ou outro tipo (veja a foto abaixo).

Diferentes tipos de solo

Com base nas características de formação da resistência do eletrodo de aterramento, sugerindo sua diminuição com a umidade e aumento da concentração de sal, em caso de emergência, porções do produto químico úmido NaCl são introduzidas artificialmente no solo.

Solos bons em termos de aterramento são solos argilosos com alto teor de componentes de turfa e sais.

Esquema de aterramento em uma casa particular

Como regra, o fornecimento de energia em residências particulares é realizado por linhas aéreas com um sistema de aterramento TN-C. Em tal sistema, o neutro da fonte de alimentação é aterrado, e o fio de fase L e o fio de proteção zero e de trabalho PEN combinados são adequados para a casa.

Depois que a casa instalou seu próprio circuito de aterramento, é necessário conectá-lo às instalações elétricas da casa.

• Você pode fazer isso de duas maneiras:
• converter o sistema TN-C para o sistema de aterramento TN-C-S;
• conecte a casa ao loop de terra usando o sistema TT.

Conectando uma casa a um loop de terra usando o sistema TN-C-S

Como você sabe, o sistema de aterramento TN-C não fornece um condutor de proteção separado, então na casa estamos refazendo o sistema TN-C para TN-C-S. Isto é feito dividindo-se no painel elétrico o condutor PEN de trabalho zero e de proteção combinado em dois N de trabalho e PE de proteção separados.

E assim, dois fios de alimentação são adequados para sua casa, fase L e PEN combinado. Para obter uma fiação elétrica de três núcleos na casa com uma fase separada, neutro e fio de proteção, é necessário separar corretamente o sistema TN-C em TN-C-S no painel elétrico introdutório da casa.

Para isso, instale na blindagem um barramento metálico conectado à blindagem, este será o barramento de aterramento PE; o condutor PEN será conectado a ele pelo lado da fonte de alimentação.Além do barramento PE existe um jumper para o barramento do condutor zero de trabalho N, o barramento do condutor zero de trabalho deve ser isolado da blindagem. Bem, você conecta o fio de fase a um barramento separado, que também é isolado da blindagem.

Depois de tudo isso, é necessário conectar o painel elétrico ao circuito de aterramento da casa. Isso é feito usando um fio de cobre trançado, conecte uma extremidade do fio ao painel elétrico e prenda a outra extremidade ao condutor de terra usando um parafuso na extremidade, que foi soldado especialmente para esse fim.

Conectando a casa ao loop de terra usando o sistema TT

Para tal conexão, não é necessária a separação do condutor PEN. Conecte o fio de fase a um barramento isolado da blindagem. Você conecta o condutor PEN combinado da fonte de alimentação ao barramento, que é isolado da blindagem e considera o PEN apenas como um fio neutro. Em seguida, conecte a carcaça da blindagem ao circuito de aterramento da casa.

Como pode ser visto no diagrama, o loop de terra da casa não tem conexão elétrica com o condutor PEN. A ligação à terra desta forma tem várias vantagens em relação à ligação com o sistema TN-C-S.

Se o condutor PEN do lado da fonte de alimentação queimar, todos os consumidores serão conectados ao seu terra. E isso está repleto de muitas consequências negativas. E como seu aterramento não terá conexão com o condutor PEN, isso garante zero potencial no corpo de seus aparelhos elétricos.

Muitas vezes acontece que uma tensão aparece no condutor neutro devido a uma carga desigual nas fases (desequilíbrio de fase), que pode atingir valores de 5 a 40 V. E quando há uma conexão entre o zero da rede e a proteção condutor, nas caixas do seu equipamento também pode haver pouco potencial.Claro, se tal situação surgir, o RCD deve funcionar, mas por que confiar no RCD. Seria melhor e mais correto não tentar o destino e não levar a tal situação.

Dos métodos considerados para conectar o loop de terra em casa, podemos concluir que o sistema TT em uma casa particular é mais seguro que o sistema TN-C-S. A desvantagem de usar um sistema de aterramento TT é seu alto custo. Ou seja, ao usar o sistema TT, devem ser instalados dispositivos de proteção como RCDs, relés de tensão.

Eu também queria observar que não é necessário fazer um contorno na forma de um triângulo. Tudo depende das condições externas. Você pode organizar o aterramento horizontal em qualquer ordem, em um círculo ou em uma única linha. O principal é que seu número é suficiente para garantir uma resistência mínima do solo.