Заземление в линию или треугольником: Заземление треугольником или в линию?

Расчет,устройство и монтаж контура заземления для частного дома

Заземление электроустановок — это самый надёжный и действенный метод защиты, который вкупе с другими мероприятиями делает бытовое электричество абсолютно безопасным. По сути, заземление представляет собой умышленное соединение корпусов электроустановок (элементов, которые не под напряжением) с грунтом. Для многих домовладельцев организация заземления кажется делом либо слишком дорогим и технологичным, либо слишком простым, что тоже не совсем  так.

Устройство контура заземления

Контур заземления выполняется с помощью металлических стержней – электродов, заглубленных в грунт и соединенных между собой вверху полосой или прутом. Данная конструкция соединяется с вводно-распределительным устройством  металлической полосой.  Расстояние от дома должно составлять не менее 1 м, но не более 10 м.

Расчёт заземляющего устройства

Основной параметр, который необходимо рассчитать — это проводимость заземлителя. Т.е. нужно подобрать электрод такой конфигурации, чтобы сопротивление заземляющего устройства не превышало нормативное. Чем крупнее заземлитель, тем меньше сопротивление, тем больше тока принимает грунт. Положения ПУЭ указывают следующие цифры, которые являются допустимым максимумом:

• 2 Ом — для линейного напряжения однофазного тока 380 вольт;
• 4 Ом — для 220 вольт;
• 8 Ом — для 127 вольт.

При трёхфазном токе максимальными сопротивлениями будут те же 2, 4 и 8 Ом, но только для напряжений 660, 380 и 127 вольт соответственно.

Все формулы расчёта предлагают учитывать площадь поверхности электрода и глубину его погружения. Например, для расчёта единичного заземлителя круглого сечения имеем такую формулу:

где: d — диаметр металлического стержня, L — длина электрода, T — расстояние от поверхности до средины заземлителя, π — константа (3,14), ρ — удельное сопротивление грунтов (Ом*м).

Обратите внимание, удельное сопротивление грунта — это основной параметр расчёта. Чем меньше это сопротивление, тем более проводимым будет наше заземление и более эффективной защита. Основные базовые цифры для определённого типа грунта можно найти в общедоступных таблицах и графиках, но многое зависит от его фактического состояния — плотности, водного баланса, температуры, сезонной глубины промерзания, наличия и концентрации в нём «электроактивных» химических веществ — щелочей, кислот, солей. Более того, на разных глубинах ситуация может существенно меняться, другими становятся физические свойства материкового основания, появляются водоносные слои, которые уменьшают сопротивление, увеличивается температура… Как правило, с увеличением глубины грунт становится более приемистым по току.

При температурах ниже нуля сопротивление грунтов резко повышается из-за замерзания воды. Поэтому длина заземлителей должна быть на порядок больше, чем сезонная глубина промерзания!

При расчете также необходимо учиывать коэффициент использования — он отображает явление, при котором рядом расположенные электроды в контуре оказывают влияние друг на друга, так как зоны рассеивания токов в грунте при излишнем приближении начинают пересекаться. Чем ближе расположены отдельные заземлители друг к другу — тем больше общее сопротивление заземляющего устройства. Вокруг каждого электрода в грунте образуется рабочая сфера с радиусом равным его длине, значит, идеальное расстояние между заземлителями будет их длина в земле (L), умноженная на 2.

Для того, чтобы рассчитать, на сколько глубоко необходимо поместить в грунт заземлители, следует воспользоваться следующей формулой:

Где: R — проектное сопротивление заземляющего устройства, R₁ — сопротивление одного электрода, К_и — коэффициент использования.

Монтаж контура заземления

1. Необходимо выбрать правильное место, грунт в котором будет соответствовать нашим данным, которые мы использовали в расчете.

2. Потом необходимо выкопать траншею глубиной от 0,7 м до 1 м (ниже промерзания грунта), шириной 0,5 – 0,7 м. Линии должны образовывать треугольник со стороной, длина которой была определена в ходе расчетов. От одного из углов треугольника копаем траншею в сторону силового щитка. В вершинах треугольника вбиваем заземлители – электроды. Пусть в качестве примера это будет стальной уголок 50*50 мм. Если плотность грунта не позволяет просто забить стержни, придется бурить скважины. Заглубляем стержни так, чтобы они выступали над уровнем грунта. Если нам все же пришлось бурить скважины, устанавливаем в них уголки и засыпаем грунтом, перемешанным с солью.

3. Используя стальную полосу 40*5 мм  привариваем ее к электродам, образуя контур в виде треугольника. Затем от одного из них ведем полосу до вводно-распределительного устройства.

4. Привариваем к полосе стальные болты d=8 мм. затем к болтам соединяем все силовые щиты с помощью проводника ПВ3  1х16 мм2.

5. Проверяем сопротивление контура заземления Омметром. Показатель сопротивления должен быть меньше требуемого. Если нет, тогда необходимо вбивать дополнительные электроды. Если сопротивление оказалось достаточным, засыпаем траншею однородным грунтом без строительного мусора и щебня.

Для чего нужно заземление и можно ли обойтись без него?

В паспортах к современным электроприборам, особенно мощным, можно встретить пункт о необходимости подключения заземления. Сегодня мы подробно разберем, какие бывают виды заземления, для чего нужно и что делать, если его нет.

Зачем нужно заземление в доме?

Пока техника исправна, ее корпус не соприкасается с токоведущими проводниками и элементами. Но когда возникает поломка, изоляция нарушается, и опасный потенциал может оказаться на корпусе прибора. Человек, который дотронется до такого прибора, получит удар током. Для того чтобы снять опасный потенциал с оборудования, и нужно заземление.

Нужно ли делать заземление?

Природа электричества такова, что ток будет идти по наименьшему сопротивлению к земле, которая обладает нулевым потенциалом. Электрическое сопротивление тела человека составляет около 1000 Ом, а сопротивление заземляющего проводника 5-10 Ом. Следовательно, при правильно подключенном защитном заземлении, ток пойдет не по телу человека, а по проводам в землю. Поэтому защитная система крайне необходима.

Кратко рассмотрим, как сделать заземление в частном доме. Лучше проводить все работы еще при первичном планировании и обустройстве электричества в доме, иначе придется менять всю проводку на трех- или пятижильную.

Заземление делается так: несколько электродов вкапываются в землю на глубину около полуметра, затем они соединяются между собой токопроводящими элементами (металлическая лента или прут) образовывая некое подобие квадрата или треугольника. Далее эта конструкция подключается к проводке дома путем приваривания к ней кабеля.

Как сделать заземление в квартире?

Для того чтобы понять, подключена ли проводка в квартире к заземлению и как правильно провести подключение, нужно знать, какие бывают виды систем заземления.

Правила устройства, а также эксплуатации различных систем заземления прописаны в регламентирующем документе ПУЭ. Для обозначения принято использовать аббревиатуру, в которой используются первые буквы французских и английских слов: земля – «Terre», нейтраль – «Neuter», изолированный – «Isole», комбинированный – «Combined» и раздельный – «Separated». Первая буква аббревиатуры в названии системы обозначает способ заземления электростанции, а вторая – потребителя.

Рассмотрим имеющиеся системы:

1. Системы с глухозаземленной нейтралью (ТN). Эта система характеризуется тем, что подключение защитных и нулевых проводников осуществляется через общую глухозаземленную нейтраль на подстанции. Это значит, что все потребители подключаются к общему нулевому проводнику, идущему на электроподстанцию. Эти системы разделяются на три вида:

• TN-C. Как видно из аббревиатуры, в такой системе используется совмещенный нулевой проводник, который объединяет в себе функциональный и защитный ноль. Электроэнергия с подстанции передаётся по четырем проводам – трем фазным и одному нулевому. Заземление происходит путем дополнительного подключения открытых токопроводящих участков приборов с нейтралью. В такой системе всегда есть опасность отгорания нуля, что может привести к появлению на корпусах приборов напряжения. Это является основной слабой стороной данной системы.
• TN-S. Подача электроэнергии от электроподстанции производится при помощи кабеля с пятью проводниками: тремя фазными, нейтралью и защитным. Отдельное использование рабочего и защитного нуля более эффективно при защите от поражения электричеством. Однако, необходимость использования пятипроводникового кабеля значительно увеличивает стоимость такой системы.
• TN-C-S. Эта система была создана для сокращения затрат при сохранении преимуществ системы TN-S. Она используется в современных домах. От электростанции электричество передается при помощи совмещенного проводника PEN.  На входе в дом производится разветвление PEN-проводника на защитный (РЕ) и нулевой (N). Подключение квартир происходит трехжильным кабелем. Провод РЕ подключается во всех электроточках и соединяется болтовым соединением с шиной заземления. Подключать к шине заземления на одно соединение несколько проводников запрещено.

2. Система с двойным заземлением (ТТ). Такая система предполагает наличие заземляющего контура не только на подстанции, но и на стороне потребителя. Она используется в тех случаях, когда нет возможности подключения другим способом, например, в сельской местности, где электричество передается по воздушной линии.
3. Системы с изолированной нейтралью (IT). Особенностью такой системы является отсутствие нулевого проводника и обязательное наличие заземляющего устройства на стороне потребителя.

Перед подключением электроэнергии в квартире узнайте, по какой системе подключен дом и, в зависимости от этого, подключите квартирный щиток. Правильное подключение позволит добиться высокой степени защиты человека от возможного поражения током.

Что делать, если заземления нет?

В домах построенных в советское время, где встречается подключение электричества по системе TN-C при помощи объединенного защитного и нулевого проводников, заземление в электрощитах дома отсутствует, а подача электричества в квартиру осуществляется по двухжильным кабелям.

В такой ситуации защиту человека от поражения током можно обеспечить лишь установкой дифавтомата или УЗО на все линии.

Какое заземление может быть опасным?

1. Ни в коем случае нельзя делать заземление путем присоединения кабеля к системе водопровода или отопления. Это может быть опасно не только для жильцов квартиры, но и для соседей. В случае пробоя тока на корпус электроприбора, он переходит по системе водопровода/отопления и любой человек, который решит воспользоваться водопроводом будет поражен током.
2. Также нельзя производить подключение заземляющего контакта к нулю в розетке. При отгорании нулевого проводника, опасное напряжение появится на корпусах всех электроприборов.
3. Категорически запрещается подключать к одной клемме РЕ более одного проводника. В случае утечки тока при таком подключении высока вероятность того, что электричество уйдет не в землю по защитному проводнику, а пойдет на подключенную другим проводником технику.

Почему нельзя без заземления?

В современном доме много разной мелкой и крупной бытовой техники. Вся она подключена к электричеству, а значит, может быть опасна в случае поломки. Установка реле напряжения поможет защитить технику от перепадов напряжения, что способствует ее стабильной работе долгое время. Компания DS Electronics выпускает реле напряжения RBUZ. Но, несмотря на установку реле, приборы иногда выходят из строя и могут быть опасны. Наличие правильно подключенного заземления поможет защитить человека от поражения током.

Жизнь и здоровье человека – наибольшая ценность. Не рискуйте – доверяйте подключение электричества только профессиональным электрикам и качественному электрооборудованию!

Оцените новость:

Поделиться:

3-фазный треугольник с заземлением?

спросил
5 лет, 3 месяца назад

Изменено
4 года, 7 месяцев назад

Просмотрено
3к раз

\$\начало группы\$

На днях, когда я был на работе, один из техников показал мне источник питания, соединенный треугольником, в котором среднеквадратичное напряжение между фазами составляло 120 В. Что для меня не имело смысла, так это то, что он измерил напряжения между фазой и землей и получил 65 В, 65 В и 77 В. Я спросил его, как земля была подключена к системе треугольника, чтобы измерить эти напряжения между фазой и землей, но он не дал мне удовлетворительного ответа. Это не может быть высокая дельта, потому что цифры не работают, поэтому кто-нибудь знает, что это может быть за дельта-соединение?

• земля
• треугольник

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

^{смоделируйте эту цепь – схема создана с помощью CircuitLab}

Рис. 1. «Изолированное» питание по схеме «треугольник» с контролем замыкания на землю.

Без схемы подключения вашего питания сказать невозможно. Одна возможность состоит в том, что имеется нейтральное соединение и несбалансированная нагрузка. На рис. 1 показана обычная установка, в которой для контроля трех фаз используются три лампы накаливания:

• Если в системе нет замыканий на землю, все три лампы будут гореть с одинаковой яркостью.
• При замыкании на землю на одной фазе лампочка фазы гаснет, а на остальных горит ярче.

Лампы, по сути, создают слабое притяжение, центрирующееся вокруг нейтрали. (Не забывайте, что нейтраль подключается к земле в точке ввода или на трансформаторе местного питания.)

Если вы делаете чертеж равностороннего треугольника со сторонами 120 В и дугами из каждой вершины — одна из 77 В и два по 65 В должны пересекаться довольно близко. Это ваша «нейтральная» точка, которая была отодвинута от истинного центра неуравновешенной нагрузкой.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Похоже на зигзагообразный трансформатор, предназначенный для гармонических нагрузок или нагрузок с асимметричными токами, таких как однополупериодные выпрямители для подавления гармоник в восходящем направлении.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

3-фазное питание: объяснение треугольника и звезды

Электричество используется для питания множества устройств, разработанных для удобства и необходимости людей и процессов по всему миру. Трехфазное питание играет ключевую роль при проектировании электрических систем, а трехфазные фильтры электромагнитных помех являются важной частью электрических устройств на различных рынках, в первую очередь в тяжелых промышленных условиях. Большинству устройств промышленного назначения требуется высокая мощность для подачи достаточного количества электроэнергии для поддержки больших двигателей, систем отопления, инверторов, выпрямителей, источников питания и индукционных цепей. В связи с этим мощное оборудование обычно проектируется для трехфазного или многофазного питания переменного тока, в котором общая потребляемая мощность делится между многими фазами, оптимизируя энергосистему (генерация и распределение) и конструкцию оборудования.

В трехфазной системе есть три проводника, по которым проходит переменный ток. Они называются фазами и обычно обозначаются как A, B и C. Каждая фаза настроена на одну и ту же частоту и амплитуду напряжения, но сдвинута по фазе на 120°, что обеспечивает постоянную передачу мощности во время электрических циклов.

Конфигурации с трехфазным питанием особенно важны, поскольку они могут поддерживать в три раза больше энергии, используя всего в 1,5–2 раза больше проводов, чем однофазные конфигурации питания. Это может помочь снизить стоимость и количество материалов, необходимых для проектирования системы. Это также может упростить конструкцию двигателя за счет устранения необходимости в пусковых конденсаторах.

Однако при преобразовании большой мощности (инвертировании, выпрямлении) возникает чрезмерно высокочастотный шум (ЭМП), который обычно представляет собой гармоники более высокого порядка различных частот переключения.

По этой причине 3-фазные фильтры электромагнитных помех становятся особенно важными в 3-фазных приложениях, поскольку они уменьшают количество электромагнитных помех, предотвращают нарушения работы оборудования и помогают компаниям соблюдать правила ЭМС.

В чем разница между системами Delta и WYE?

Трехфазные системы могут быть сконфигурированы двумя различными способами для поддержания одинаковой нагрузки; они известны как конфигурации Delta и WYE. Названия «треугольник» и «звезда» являются конкретными индикаторами формы, которую провода напоминают после соединения друг с другом. «Дельта» происходит от греческого символа «Δ», а «звезда» напоминает букву «Y» и также известна как схема «звезда». Обе конфигурации, треугольник и звезда, могут подавать питание по трем проводам, но принципиальные различия между ними основаны на количестве проводов, доступных в каждой конфигурации, и протекании тока. Конфигурация WYE приобрела популярность в последние годы, потому что она имеет нейтральный провод, который позволяет подключать как линию к нейтрали (одна фаза), так и линия к линии (2/3 фазы).

Что такое трехфазные сетевые фильтры?

Трехфазные фильтры электромагнитных помех разработаны в соответствии со строгими требованиями норм ЭМС для промышленных применений. Правила определяют максимально допустимые уровни шума (в дБ) на линиях электропередач. Общие требования к конструкции трехфазного фильтра электромагнитных помех включают входные токи, линейное напряжение, ограничения по размеру и требуемые вносимые потери. В дополнение к этому, конфигурация 3-фазного фильтра электромагнитных помех играет важную роль в конструкции.

Трехфазный фильтр «треугольник» и фильтры линии питания «звезда» Объяснение

Трехфазный фильтр электромагнитных помех

Трехфазный фильтр электромагнитных помех предназначен для уменьшения электромагнитных помех в устройствах, подключенных к трехфазному питанию треугольником. Конфигурация Delta содержит четыре провода; три горячих проводника и один заземляющий проводник. Фазные нагрузки (например, обмотки двигателя) соединяются друг с другом в форме треугольника, где соединение осуществляется от одного конца обмотки к пусковому концу другого, образуя замкнутую цепь.

Эта конфигурация не имеет нейтрального провода, но может питаться от трехфазной сети, соединенной звездой, если нейтральная линия отсутствует/заземлена. Система «треугольник» используется для передачи электроэнергии из-за более низкой стоимости из-за отсутствия нулевого кабеля. Он также используется в приложениях, требующих высокого пускового момента.

Из-за отсутствия нейтрального провода конденсаторы, используемые в 3-фазных фильтрах электромагнитных помех Delta, должны быть рассчитаны на линейное (фазовое) напряжение, что может увеличить размер, вес и стоимость. Однако отсутствие нейтрального провода обеспечивает более высокие номинальные токи, чем звезда, и лучшую производительность при том же заданном кубическом объеме.

Проектирование и трехфазный дельта-фильтр электромагнитных помех

1. Определите максимальную мощность, требуемую нагрузкой.
2. Разделите максимальную мощность, требуемую нагрузкой, на 3, чтобы получить мощность на фазу.
3. Разделите ответ на междуфазное напряжение.
4. Умножьте предыдущий ответ на квадратный корень из 3.

Каковы преимущества конфигурации Delta?

• Конфигурации треугольника обычно могут быть разработаны для работы с более высоким током и более эффективны.
• Защита для дельта-конфигураций может быть простой.

Конфигурации

• Delta обычно настраиваются для работы в тяжелых условиях и предпочтительнее для производства и передачи электроэнергии.

3-фазный фильтр электромагнитных помех по схеме «звезда»

Фильтры электромагнитных помех по схеме «звезда» предназначены для фильтрации типовых импульсных преобразователей мощности и других устройств, требующих подключения нейтрали. Эта конфигурация состоит из пяти проводов; три горячих проводника, нейтраль и земля. В конфигурации «звезда» фазные нагрузки подключаются к одной (нейтральной) точке, где подключается нейтральный провод.

Когда нагрузки конфигурации «звезда» полностью сбалансированы, ток через нейтральный провод не течет. Когда нагрузки несимметричны, по нейтральному проводу течет ток. Эта конфигурация позволяет использовать конденсаторы более низкого напряжения (120 В переменного тока в системе 208 В переменного тока и 277 В переменного тока в системе 480 В переменного тока) в фильтре, что может привести к экономии стоимости, веса и объема.

Во многих случаях нейтральный провод можно оставить плавающим. Однако, как упоминалось ранее, конфигурация «звезда» обеспечивает гибкость подключения нагрузок в цепи либо фаза-нейтраль, либо фаза-линия. В отличие от Delta, эта конфигурация может использоваться как четырехпроводная или пятипроводная схема. Конфигурации WYE обычно используются в сетях распределения электроэнергии. Это в первую очередь требуется в приложениях, которые требуют меньшего пускового тока и перемещаются на большие расстояния.

Проектирование и трехфазный фильтр электромагнитных помех по схеме «звезда»

1. Определите максимальную мощность, необходимую для нагрузки.
2. Разделите максимальную мощность, требуемую нагрузкой, на 3, чтобы получить мощность на фазу.
3. Разделите ответ на напряжение фаза-нейтраль/земля.

Каковы преимущества конфигураций WYE?

• Предпочтительно для распределения электроэнергии, так как может поддерживать однофазную (фаза-нейтраль), 2-фазную (фаза-фаза) и трехфазную нагрузку.
• Звезда обычно заземлена, что делает ее идеальной для несбалансированных нагрузок.
• Для поддержки того же напряжения требуется меньше изоляции.

Стоимость трехфазных сетевых фильтров Delta против WYE

Часто возникает вопрос, какие трехфазные фильтры электромагнитных помех Delta или WYE более экономичны. Конфигурация трехфазного дельта-фильтра электромагнитных помех технически может быть более рентабельной, чем конфигурация WYE, поскольку для нее требуются только трехжильные кабели вместо четырех, что снижает стоимость материалов для сборки блоков. Тем не менее, некоторые из этих затрат и выгод могут быть компенсированы потребностью в компонентах, рассчитанных на высокое напряжение.

Трехфазный фильтр электромагнитных помех Astrodyne TDI в конфигурациях «треугольник» и «звезда»

Astrodyne TDI предлагает трехфазные фильтры электромагнитных помех в конфигурациях «треугольник» и «звезда», которые помогают уменьшить электромагнитные помехи в различных приложениях и обеспечивают соответствие международным стандартам излучения.