Topraklama kuru olduğunda topraklama nasıl çalışır?


19

Topraklama, bir elektrikli cihazın toprakla güvenilir teması sağlamak içindir, böylece bir yalıtım hatası akımı bir kişinin vücudu yerine toprak içine girer. Bu, topraklamanın derinlere sürülen kalın iletkenlerden yapılmasını gerektirir.

Bir evsel pompa kılavuzunda topraklamanın nasıl iyi tanımlandığı (yerel bina kodlarıyla iyi bir şekilde korele olduğundan eminim): her biri en az bir inç çapında üç çelik boru ve yirmi feet (altı metre) uzunluk toprağa sürülmelidir dikey olarak her iki boru arasında en az iki feet mesafe olacak şekilde üçgen şeklinde. Her borunun üstü, zemin yüzeyinin en az iki feet altında olmalıdır. Üçüne de ortak bir çelik çubuk kaynaklanmalı ve topraklanan ekipman bu çubuğa bağlanmalıdır. Kaynak noktaları korozyondan korunmak için boyanmalıdır.

Şimdi bu bol metal ve etkileyici görünüyor. Ancak yalıtım arıza akımları için düşük dirençli bir yolu nasıl garanti eder? Toprak kuru ve yeterince iletken değilse ne olur?

Yanıtlar:


18

Toprak kuruduğunda. bazen topraklama kötü çalışır.

Topraklama için patolojik bir durum dağların tepesindeki şeylerdir.

Dağ tepeleri oldukça kuru olma eğilimindedir. İnsanlar dağların üzerine gözlemevleri kurmayı severler. Geçmiş yaşamda gözlemevleri ile çalıştım.

Topraklama çubukları, gözlemevinin etrafındaki bir halkada, onları bağlayan gömülü bir kablo ile yerleştirilir. Çubuklar havada yüksek kısımlara sahiptir; asıl nokta, yıldırımdan korunmak ve çalışan bir toprak elde etmektir. (Yıldırım, gözlemevleri gibi yüksek metalik şeyleri sever.)

Dağların üstünde hava çok kurudur. ESD normalde topraklama ile engellenir.

Standart protokol, personelin porta-lazımlık kullanmak yerine yer yer sivri uçları üzerinde idrara çıkmasıydı (mümkünse turistleri üzmeden).

Daha da zorlaştırmak için, birçok site dağın tepesini radyo vericileriyle paylaşıyor. Bağlanacak işlevsel bir toprak olmadığında, tüm bu yayılan RF'nin taranması zordur. (Radyo adamları, aynı sorunlarınız var ama mayın kahretsin!)

Bir iş arkadaşının geçmişte kum tepeleri ve topraklama ile topraklamada benzer sorunları vardı. Fosseptiklerin kum tepelerine akmasını sağlamak yardımcı olabilir.


1
Bir elektrik kesintisi sırasında veya önemli bir toprak kaçağı varsa toprak çubuğuna idrar YAPMAYIN. Toprak elektrot korozyon oranı çok hızlanacak :-). AFAIR çuvallarının etrafına kazılan deliğe kazılmış dolomit çuvalları NZPO'nun kötü toprak tedavisiydi. (Kapalı olduklarından emin olsanız bile asla elektrikli çitler üzerinde idrara çıkmayın.) Bir radyo istasyonunun topraklanması için bir fandaki uzun (uzun uzun ...) tel radyalleri kullanılabilir.
Russell McMahon

2
Bir yıldırım iletken işiyor - muhtemelen ne yanlış gidebilir ?!
Al Bennett

2
@RussellMcMahon - Sanırım dolomit değil, bentonit ( Ergon Enerji tarafından önerilen şekilde) demek istediniz . Ayrıca betonla karıştırılmış iletken grafit gibi bir şey olan "karbon çimentosu" da var - üretici kuruduğunda büzülmediğini iddia ediyor, bu yüzden daha tutarlı bir toprak sağlıyor.
Li-aung Yip

1
@ Li-aungYip - İyi tespit! Evet, istediğim şey Bentonit'ti. Beyin yanlış bir kelime yaptı :-). Bentonit, iyi su tutma özelliklerine sahip ve ıslakken boyut olarak şişen karmaşık bir Alüminyum-Silikat kilidir. - not ettiğiniz gibi daha az istenen bir özellik olabilir. Karbon yüklü beton, iletkenliği uygun şekilde düşük bir toprak direnci elde etmek için yeterince yüksek olduğu sürece mükemmel bir fikir gibi. Arıza akımı kullanımı kabul edilebilir olmalıdır - örneğin yüksek akım altında yüksek R'ye gitmez
Russell McMahon

1
@RussellMcMahon - beton, herhangi bir ekstra katkı maddesi olmadan bile iyi çalışır, kabul edilebilir iletkenlik için yeterli iyonik içeriğe sahiptir
ThreePhaseEel

20

Hiçbir garanti yok. Topraklama sistemleri, hem teoriye hem de uzun deneyimlerden elde edilen ampirik sonuçlara dayanarak çalışılacaktır. Açıkladığınız dünya son derece etkileyici ve diğer bazı standartlarda gördüğümden çok daha üstün.

Topraklama kişisel güvenliği SAĞLAMAZ

Kişisel güvenlik topraklama hususlarına dahil edilirken, bir dünyanın etkinliğinin şokla ilgili birçok sonucun iyileştirilmesinde önemli bir rol oynamaması gerektiğini ve birçoğunu daha iyi değil, daha da kötüleştirebileceğini unutmayın.

Yerel toprak potansiyelinin yükselmesine neden olmadan arıza akımlarını idare edebilme ve böylece açma güç kesintisi ekipmanını (sigortalar veya kesiciler) ele alma yeteneği en önemli husustur. Tesis içinde, canlı bir iletkenle temas eden bir kişinin toprak yolu, topraklanmış bir metal nesneye (su ısıtıcısı veya tost makinesi gövdesi vb.) Veya dağıtılmış yerel topraktan toprağa ıslak zemine veya görünüşte topraklanmamış yarı iletken yüzeye olacaktır. topraklanmış bir cihaz gövdesi, topraklama, cihazın içinden gelen herhangi bir arıza akımına kısa devre sunmayı amaçlamaktadır ve dönüş iletkeninin toprak direncinde olması veya olması gerekiyorsa, bina zemini referans alınmadan çalışacaktır. ülkem) her anahtar panosunda toprak ve nötrün bağlandığı bir MENÜ veya "Çoklu Toprak Nötr" sistemi işletiyoruz. Bazı sistemler sadece bina dağıtım kutusuna nötr ve toprak bağlayabilir ve bazı sistemlerde toprak bağlantısına nötr YOKTUR - örneğin en azından bazı gemi sistemleri yerel (deniz suyu ve tekne) toprağa göre tüm sistemi yüzer. Toprağa bağlı bir sistemde, yerel topraklanmış cihaz gövdeleri, bina toprak verimliliğine bakılmaksızın, sert bir toprak yolu sunduğundan, ilgili cihazdan başka bir kaynaktan canlı bir kabloya dokunan bir kişinin elektrik çarpması olasılığını ARTIRIR.

Bir bina içinde dağılmış toprak durumunda, açıkta kalan bir iletkenden toprağa olan akımın gayri resmi yerel topraktan sonra da toprağa olan yukarıdakine benzer bir durum ortaya çıkar. İyi bina topraklaması şoku daha da kötüleştirebilir.

Yani bina topraklamasının, işgalcilerin şoktan korunmasında doğrudan etkisi az olacaktır. Etkisinin olduğu yerlerde koruyucu ekipmanın çalışmasını sağlamaktır.

ELCB'ler - hayat kurtarıcılar ELCB'ler (Toprak kaçağı devre kesicileri) donanımlıysa, çalıştığı yer budur. Bir ELCB, bir kişi akımın bir kısmını canlı devreden toprağa yönlendirdiğinde oluşan faz ile nötr (git ve geri) arasındaki akım dengesizliğini tespit eder. ELCB'ler, şebekeye temas eden bir kişi tarafından çekilmekle yükümlü olan akımların altındaki akımlarda açılacak şekilde tasarlanmıştır. Bunlar, bir "kalp atışı" için harcanan süreden daha kısa bir sürede açılmak üzere tasarlanmıştır, böylece (teorik olarak) kalp fibrilasyonuna neden olma yeteneğini ortadan kaldırır. Hala tekme hissedebilirsiniz! - bana nasıl bildiğimi sor :-). [[Sıkılı yumruk testinin arkası muhtemelen bunu kontrol etmenizi sağlar. YMMV. Bunu evde denemeyin. Ah!]]

resim açıklamasını buraya girin

Yukarıdaki şema "Elektrik Çarpmasına Karşı Koruma"

Yere gidiyor

Toprak direnci, "orada" olan sıfır etkili bir direnç toprağına erişmenin bir yolunu sağlamaya dayanır. "Orada", ortamın (toprağın) direncinin elde edilen dirence çok fazla katkıda bulunmayacağı kadar sıfır zemine yeterince büyük bir bağlantı sağlayarak erişilir. Genellikle bir "X" ohm zemini, "X" in gerekli koruma için yeterli olarak deneyimle belirlendiği yere yöneliktir. "X" (burada 3 x 20 ayak çubukları vb.) Elde etmek için tarif edilen yöntem, kabul edilebilir en kötü durum koşullarına dayanmaktadır (veya olmalıdır).

Birbirine göre "çok uzak olmayan ve çok yakın olmayan" aralıklı doğrusal bir iletken grubu, demetin çapı hakkında etkili bir silindir oluşturur - hem teori hem de uygulamaya çok yakındır. Bu silindir, çevredeki ortamın "eğrisel kareleri" ile, uzaklaştıkça etkili bir yarım küreye dönüşen daha büyük bir çevredeki ortam silindirine bağlanmak üzere tasarlanabilir. Her "kare" nin direnci (düzgün şekilde inşa edildiğinde) eşittir, çünkü N birim genişliğinde bir kare de N birim derinliğindedir.

Bir iletken silindirinden yarım küreye etkili bir şekilde geçiş, orijinal iletken demetinin birkaç yarıçapı üzerinde gerçekleşir. Tipik su tablolarının, toprak türlerinin, iletken tipinin, belirtilen iletken düzenlemelerinin ve Ay'ın evrelerinin, düzenlemenin dikkate alınan uygulamalar için yeterince güvenli olma ihtiyacını karşılayacağı şekilde belirleme makamlarına bağlıdır. yani bazı kuru tiplerde çok kuru koşullar altında, bazı fay koşullarında sonuçlar bazı durumlarda yeterince iyi olmayabilir. Maliyet ve pratiklik, "bazı durumlarda" ne sıklıkta olabileceğini belirlemede rol oynar. Başarısızlık ölüme veya yangına yol açabileceğinden, topraklama sistemlerinin gereksinimleri mantıklı olanın cömert tarafında hata yapma eğilimindedir.


1
Vay. Keşke bunu iki kez değerlendirebilseydim.
Nick Johnson

7
Yaşadığım yerde (ABD, Batı kıyısı) ELCBneredeyse evrensel olarak GFCIs (Toprak Arıza Devre Kesicisi) olarak adlandırıldığını, herhangi bir yerel donanım mağazasına giderseniz, hiç kimsenin bir ELCB'nin ne olduğu hakkında hiçbir fikri olmayacağını belirtmek gerekir. herşey.
Connor Wolf

3

tl: dr; "Toprak" hem siz hem de orkestra şefi için ortak bir faktör olduğundan, sorun değil.

"Toprak" kuru ve bu temas noktasında çok iletken değil, çünkü eğer durum böyleyse, vücudumun neden "toprak" ın hemen üzerindeki bazı alt tabaka üzerinde durduğunu görerek neden daha iyi bir iletken olsun ki? bakır / çelik / vb içine tahrik edilir. Burada baktığımız en önemli şey, 3 dev iletken metal parçasının bu akımı fakir küçük bedeninizden daha fazla almak istediğidir ve burada çok daha fazla cehennem istiyorlar.


1
Aşırı bir karşı örnek oluşturabilir miyim? Büyük bir ıslak toprak kütlesi üzerinde bulunan bir havuzda duruyorum ve o topraklama çubukları yüz metre uzağa kuru toprağa sürülüyormuş gibi. Ve bu uzaktaki çubuklar kullanılarak topraklanmış bir elektrik şebekesine bağlı elektrik motoruyla oynuyorum. Hala korunacak mıyım?
sharptooth

Toprak bağlantısı normalde akım içermez, diğer iki kablo (tek faz) yapar. Hata akımları ile sınırlı olmalıdır.
russ_hensel

@sharptooth Bu noktada suyun ve toprağın direncini hesaplamanız gerekir , hangisi daha düşükse, akımın izlediği yol olmalıdır , çünkü çubukların amacı, 0 dirençli bir direnç oluşturmak olduğu varsayılabilir. Toprağın yarattığı herhangi bir dakika farkı, bu direnci kendi etrafında oluşturabileceğinizden daha büyük hale getirmek için yeterli olmayacaktır (suya daldırılmış olsa bile).
Jeff Langemeier

Bu senaryoda beni rahatsız eden de bu. Muhtemelen hatalı bir motora sahip bir havuzdayım ve bu çubuklar oldukça kuru toprağa bağlı. Neden "göreceli sıfır" direnci?
sharptooth

1
Havuzu yeniden sorgula - cevabımı gör. Bina zemini ne kadar iyi ya da fakir olursa olsun sizi korumaz - bu onun işi değil.
Russell McMahon

3

"Kuru toprak" göreceli bir terimdir. Kuru gibi görünen şey yine de belirli bir seviyeye gelebilir. Gerçek kuru toprak toz haline getirir ve sadece kumlu tahıllar bırakır. Ve kuru toprak derine inmez. Belçika'da topraklama normu (Felemenkçe belge) 60 cm derinliğinde dikey olarak gömülü 1.5m'lik bir çubuk veya yüzeye ulaşan 2.1m'lik bir çubuktur (bu nedenle her ikisi de 2.1m derinliğe kadar gider). Çoğu durumda bu nemli toprağa ulaşmak için yeterlidir. Kabul edilen bir alternatif, en az 60 cm derinliğe gömülmüş bir döngüdür, bu yüzden daha da azdır. Bununla birlikte, Belçika'nın ılıman bir iklime sahip olduğunu ve hiçbir yerde Kempen'in kumlu topraklarında bile aşırı kuru toprağa sahip olmadığını belirtmek gerekir .
6m uzunluğunda bir boru (!) Size ekstra güvenlik sağlayacaktır. (Sadece bunu kayalık toprağa nasıl yönlendireceğinizi düşünüyorum.)


2

Russell burada düzeltmek için en yakın olanı: sizi şoktan koruyan topraklama değil . Bunun yerine, ekipman topraklama iletkenlerinin, "topraklanmış" bir şasiden kaynağa (servis girişi) geri akması için akımın geri dönüş yolunu sağlayan servis girişinde (ve sadece servis girişinde!) Nötr şebeke elektriğine bağlanmasıdır . nötr) EGC üzerinden ve böylece bir kesici açma veya şasiye kısa devre üzerine bir sigorta atma - bu, sistem bir yalıtım transformatörünün (a " ayrı ayrı türetilmiş sistem ".

Daha önce de belirtildiği gibi, personel koruma diferansiyel açma cihazları (ELCB'ler, RCD'ler ve UL943 Sınıf A veya eşdeğer açma eğrileri ile uyumlu GFCI'ler), şoka karşı korunmada tek başına topraklama ve bağlamadan çok daha üstündür; aslında, NEC 2014 406.4 (D) (2) (b) ve (c), mevcut topraklanmamış kabloların değiştirilmesi pratik veya istenmeyen bir durum olduğunda ekipman topraklama iletkeninin varlığının yerine GFCI korumasını yetkilendirir.

Ayrıca, bir binanın ana şebekesini toprağa bağlamak söz konusu olduğunda - EGC bağlantısı, taşınabilir jeneratörler olarak servis giriş topraklamasına bağlı bir topraklama elektrodu olmadan oldukça iyi çalışmasına rağmen, belirli dalgalanma ve yıldırım ile ilgili etkilere karşı korumak için bu gereklidir. Kullanılan "şebekeden uzak" OSHA / ... özelliklerine göre bu şekilde bağlanır - topraklama çubukları bu görevi gerçekleştirmek için en etkili araç değildir. Bunun yerine, Ufer alanı olarak bilinen şeyveya daha genel olarak "beton kaplı topraklama elektrodu" olarak kullanılır. Bu düzenlemede, bir toprak temeli gibi toprakla temasta bulunan büyük bir betonarme nesnenin takviye matrisi, bir topraklama çubuğunun sürülmesi ve buna bağlanma yerine bağlanır. Bu, NEC 250.52 (A) (3) uyarınca ABD'deki tüm inşaatlar için izin verilir ve hatta bazı yerel bina kodlarında yeni inşaatlarda bile gereklidir.


1

"Topraklama, bir elektrikli cihazın toprağa güvenilir bir şekilde temas etmesini sağlamak içindir, böylece bir yalıtım hatası akımı bir kişinin vücudu yerine toprağa girer. Bu, topraklamanın derinlere sürülen kalın iletkenlerden yapılmasını gerektirir."

Bu yanlış. Fiziksel zemine gerçek bağlantı, amacı bir binayı yıldırım düşmelerine karşı korumak olan bir çubuktur. Yalıtım hatası korumasıyla kesinlikle bir ilgisi yoktur.

Ayrıca, bir arıza durumunda, akım güvenlik toprak iletkenine geçer, böylece gerçek toprağın iletkenliği içine girmez.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.