Meine Geschichte wird aus drei Teilen bestehen.
  1 Teil. Erdung ( allgemeine InformationenBegriffe und Definitionen).
  2 teil. Traditionelle Bauweisen für Erdungsvorrichtungen (Beschreibung, Berechnung, Installation).
  3 teil. Moderne Bauverfahren für Erdungsvorrichtungen (Beschreibung, Berechnung, Installation).

Im ersten Teil (Theorie) werde ich die Terminologie, die Hauptarten der Erdung (Zweck) und die Anforderungen an die Erdung beschreiben.
  Im zweiten Teil (Praxis) wird eine Geschichte über traditionelle Lösungen beschrieben, die beim Bau von Erdungsvorrichtungen verwendet werden, und die Vor- und Nachteile dieser Lösungen auflisten.
  Der dritte Teil (Übung) wird gewissermaßen den zweiten fortsetzen. Es wird eine Beschreibung neuer Technologien enthalten, die beim Bau von Erdungsvorrichtungen verwendet werden. Wie im zweiten Teil werden die Vor- und Nachteile dieser Technologien aufgeführt.

Wenn der Leser über theoretische Kenntnisse verfügt und nur an der praktischen Umsetzung interessiert ist, ist es besser, den ersten Teil zu überspringen und mit dem Lesen des zweiten Teils zu beginnen.

Wenn der Leser das notwendige Wissen hat und sich nur mit den Neuerungen vertraut machen möchte, ist es besser, die ersten beiden Teile zu überspringen und direkt den dritten zu lesen.

Meine Sicht auf die beschriebenen Methoden und Lösungen ist etwas einseitig. Ich bitte den Leser zu verstehen, dass ich mein Material nicht für eine umfassende objektive Arbeit vorstelle und meine Sichtweise, meine Erfahrung darin ausdrücken.

Ein Teil des Textes ist ein Kompromiss zwischen Genauigkeit und dem Wunsch, die "menschliche Sprache" zu erklären, die so vereinfacht ist, dass sie einem technisch versierten Leser das Ohr "abschneiden" kann.

1 Teil. Erdung
  In diesem Teil werde ich über Terminologie, die wichtigsten Arten der Erdung und die Qualitätsmerkmale von Erdungsgeräten sprechen.

A. Begriffe und Definitionen
  B. Zweck (Arten) der Erdung
  B1. Arbeits- (Funktions-) Erdung
  B2. Sicherheitsboden
  B2.1. Erdung in der Zusammensetzung des äußeren Blitzschutzes
  B2.2. Erdung als Teil eines Überspannungsschutzsystems (SPD)
  B2.3. Erdung im Netz
  B. Erdungsqualität. Bodenwiderstand
  B1. Faktoren, die die Erdungsqualität beeinflussen
B1.1. Bodenkontaktbereich mit Masse
  B1.2. Elektrischer Widerstand am Boden (spezifisch)
  B2 Bestehende Erdungswiderstandsnormen
  B3. Berechnung des Erdungswiderstandes

A. Begriffe und Definitionen
  Um Verwirrung und Missverständnisse in der weiteren Geschichte zu vermeiden, möchte ich mit diesem Punkt beginnen.
  Ich werde die festgelegten Definitionen aus dem aktuellen Dokument „Regeln für elektrische Installationsgeräte (OED)“ in der neuesten Ausgabe (Kapitel 1.7 der siebten Ausgabe) angeben.
  Und ich werde versuchen, diese Definitionen in eine „einfache“ Sprache zu „übersetzen“.

Erdung  - absichtlicher elektrischer Anschluss von beliebigen Netzpunkten, elektrischen Anlagen oder Geräten mit einer Erdungsvorrichtung (ПУЭ 1.7.28).
  Boden ist ein Medium, das die Eigenschaft hat, den elektrischen Strom zu "absorbieren". Es ist auch ein "gemeinsamer" Punkt in der elektrischen Schaltung, in Bezug auf den das Signal wahrgenommen wird.

  - Erdungsleiter und Erdungsleiter (ПУЭ 1.7.19).
  Dies ist ein Gerät / eine Schaltung, die aus einem Erdungsleiter und einem Erdungsleiter besteht, die diesen Erdungsleiter mit dem geerdeten Teil des Netzwerks, der elektrischen Installation oder des Geräts verbinden. Es kann verteilt werden, d.h. bestehen aus mehreren voneinander entfernten Erdungen.

In der Figur ist es in dicken roten Linien dargestellt:

  - leitfähiger Teil oder Satz miteinander verbundener leitfähiger Teile, die in elektrischem Kontakt mit der Erde stehen (ПУЭ 1.7.15).
  Der leitende Teil ist ein metallisches (leitendes) Element / eine beliebige Elektrode / Profil mit beliebigem Profil und Struktur (Stift, Rohr, Streifen, Platte, Gitter, Eimer :-) usw.), das sich im Boden befindet und durch den elektrischer Strom fließt von elektrischen Anlagen.
  Die Konfiguration des Bodens (Anzahl, Länge, Position der Elektroden) hängt von den Erfordernissen dafür ab und von der Fähigkeit des Bodens, den durch die Elektroden fließenden / „fließenden“ elektrischen Strom zu absorbieren.

In der Figur ist es in dicken roten Linien dargestellt:

Bodenwiderstand  - das Verhältnis der Spannung an der Erdungsvorrichtung zu dem Strom, der von der Erdung zur Erde fließt (ПУЭ 1.7.26).
  Der Erdungswiderstand ist der Hauptindikator einer Erdungsvorrichtung, die ihre Fähigkeit zur Ausführung ihrer Funktionen und ihre Gesamtqualität bestimmt.
  Der Bodenwiderstand hängt von der Fläche ab elektrischer Kontakt  Erdung (Erdungselektroden) mit der Erde ("Ablassen" des Stroms) und dem elektrischen Widerstand des Bodens, in dem dieser Erdungsschalter montiert ist ("Absorbieren" des Stroms).

- Das leitfähige Teil befindet sich in elektrischem Kontakt mit der lokalen Masse (GOST R 50571.21-2000 S. 3.21).
  Ich wiederhole: ein metallisches (leitfähiges) Element mit beliebigem Profil und Struktur (Stift, Rohr, Streifen, Platte, Gitter, Eimer :-) usw.) im Boden, durch das es „fließt“, kann als leitfähiges Teil wirken elektrischer Strom aus elektrischen Anlagen.

In der Figur sind sie in dicken roten Linien dargestellt:

  - „populärer“ Name der Erdungs- oder Erdungsvorrichtung, bestehend aus mehreren Erdungselektroden (eine Gruppe von Elektroden), die miteinander verbunden sind und entlang des Umfangs / der Kontur um das Objekt herum angebracht sind.

In der Figur wird das Objekt durch ein graues Quadrat in der Mitte angezeigt.
  und die Bodenschleife - dicke rote Linien:

Bodenwiderstand  - ein Parameter, der den Grad der "Leitfähigkeit" des Bodens als Leiter bestimmt, dh wie gut sich der elektrische Strom von der Erdungselektrode in einer solchen Umgebung ausbreitet.
  Es ist eine messbare Größe, abhängig von der Zusammensetzung des Bodens, der Größe und der Dichte.
  Die Partikel, Feuchtigkeit und Temperatur sowie die Konzentration der darin enthaltenen löslichen Chemikalien (Salze, Säure- und Laugenrückstände) passen zueinander.

B. Zweck (Arten) der Erdung
  Die Erdung ist in zwei Haupttypen unterteilt, abhängig von der zu spielenden Rolle - Arbeiten (funktional) und Schutz. Zusätzliche Quellen werden auch in verschiedenen Quellen angegeben, z. B. „instrumentell“, „Messen“, „Steuerung“, „Radio“.

B1. Arbeits- (Funktions-) Erdung
  Hierbei handelt es sich um die Erdung eines Punktes oder mehrerer Punkte stromführender Teile einer elektrischen Anlage, die zur Gewährleistung des Betriebs einer elektrischen Anlage (nicht für elektrische Sicherheitszwecke) durchgeführt wird (EIR 1.7.30).

Die Arbeitserdung (elektrischer Kontakt zur Erde) wird für die normale Funktionsweise elektrischer Anlagen oder Geräte verwendet, d. H. für ihre Arbeit im NORMAL-Modus.

B2. Sicherheitsboden
  Dies ist eine Erdung aus Gründen der elektrischen Sicherheit (ПУЭ 1.7.29).

Die Schutzerdung bietet Schutz für elektrische Anlagen und Geräte sowie Schutz vor gefährlichen Spannungen und Strömen, die bei Ausfällen, unsachgemäßer Verwendung von Geräten (z. B. im NOT-Modus) und bei Blitzentladungen auftreten können.
  Außerdem wird eine Schutzerdung verwendet, um Geräte vor Interferenzen beim Schalten im Versorgungsnetz und in Schnittstellenkreisen sowie vor elektromagnetischen Interferenzen zu schützen, die durch nebenstehende Geräte hervorgerufen werden.

Lesen Sie weiter schutzzweck  Die Erdung kann in zwei Beispielen betrachtet werden:
als Teil eines äußeren Blitzschutzsystems in Form einer geerdeten Fangstange
  als Teil eines Überspannungsschutzsystems
  als Teil des Stromnetzes des Objekts

B2.1. Erdung als Teil des Blitzschutzes
  Ein Blitz ist eine Entladung oder mit anderen Worten ein „Zusammenbruch“, der von einer Wolke zur Erde entsteht, wenn eine kritische Ladung in einer Wolke (relativ zur Erde) angesammelt wird. Beispiele für dieses Phänomen in einem kleineren Maßstab sind „Zusammenbruch“ in einem Kondensator und Gasentladung in einer Lampe.

Luft ist ein Medium mit sehr hohem Widerstand (Dielektrikum), aber die Entladung überwindet es, weil hat große Kraft. Der Abflusspfad verläuft durch die Bereiche mit dem geringsten Widerstand, wie z. B. Wassertröpfchen in der Luft und Bäume. Dies erklärt die Wurzelstruktur der Blitze in der Luft und die häufigen Blitze, die in die Bäume und Gebäude eindringen (sie haben weniger Widerstand als die Luft in dieser Lücke).
  Wenn er in das Dach eines Gebäudes eindringt, setzt sich der Blitz auf dem Weg zum Boden fort und wählt auch Bereiche mit dem geringsten Widerstand aus: nasse Wände, Drähte, Rohre, Elektrogeräte - und stellen eine Gefahr für Menschen und Geräte dar, die sich in diesem Gebäude befinden.

Der Blitzschutz soll die Ableitung des Blitzes vom geschützten Gebäude / Objekt ableiten. Ein Blitz, der auf dem Weg des geringsten Widerstandes verläuft, gelangt über einen Gegenstand in einen Metall-Blitzableiter und dann von außerhalb des Objekts (z. B. an den Wänden) befindlichen metallischen Blitzableitern zum Boden hinunter, wo er darin divergiert ( „An sich ein elektrischer Strom).

Um den Blitzschutz für den Blitz "attraktiv" zu machen und die Ausbreitung von Blitzströmen von Blitzschutzteilen (Empfänger und Steckdosen) in das Objekt auszuschließen, ist er über einen Erdungsleiter mit niedrigem Erdungswiderstand an Masse angeschlossen.

Die Erdung in einem solchen System ist ein zwingendes Element Sie ermöglicht den vollständigen und schnellen Übergang von Blitzströmen zum Boden und verhindert, dass sie sich durch das Objekt ausbreiten.

B2.2. Erdung als Teil eines Überspannungsschutzsystems (SPD)
  Überspannungsschutzgerät zum Schutz elektronischer Geräte vor der Ladung, die sich an einem beliebigen Teil der Leitung / des Netzwerks infolge eines elektromagnetischen Feldes (EMF) ansammelt, das durch eine nahegelegene, leistungsstarke elektrische Installation (oder Hochspannungsleitung) oder durch nahe (bis zu Hunderte von Metern) entstehende EMF verursacht wird Blitz

Ein markantes Beispiel für dieses Phänomen ist die Anhäufung von Ladungen auf dem Kupferkabel des Hausnetzwerks oder auf der „Weiterleitung“ zwischen Gebäuden während eines Gewitters. An einem bestimmten Punkt halten die an dieses Kabel angeschlossenen Geräte (Computer-Netzwerkkarte oder Switch-Port) der „Größe“ der angesammelten Ladung nicht stand. In diesem Gerät kommt es zu elektrischen Ausfällen, die das Gerät (einfach) zerstören.
  Zum „Entlüften“ der angesammelten Ladung parallel zur „Last“ auf der Leitung vor dem Gerät wird eine SPD angelegt.

Ein klassischer Überspannungsableiter ist ein Gasentlader, der für eine bestimmte „Ladungsschwelle“ ausgelegt ist, die unter der „Sicherheitsspanne“ der geschützten Ausrüstung liegt. Eine der Elektroden dieser Funkenstrecke ist geerdet und die andere ist mit einer der Leitungs- / Kabeladern verbunden.

Wenn diese Schwelle erreicht ist, entsteht innerhalb der Funkenstrecke eine Entladung :-) zwischen den Elektroden. Infolgedessen wird die angesammelte Ladung in den Boden entladen (durch Erdung).

Wie beim Blitzschutz ist die Erdung in einem solchen System ein wesentliches Element, da Genau dies gewährleistet das rechtzeitige und garantierte Auftreten einer Entladung in der SPD, wodurch verhindert wird, dass die Ladung auf der Leitung über dem sicheren Wert der geschützten Ausrüstung liegt.

B2.3. Erdung im Netz
  Das dritte Beispiel für die Schutzfunktion der Erdung ist die Gewährleistung der Sicherheit von Menschen und elektrischen Geräten bei Störungen / Unfällen.

Der einfachste Weg für einen solchen Ausfall ist die Schließung des Phasenleiters des elektrischen Netzwerks zum Gerätekörper (Kurzschluss im Netzteil oder Kurzschluss im Warmwasserbereiter durch die Wasserumgebung). Eine Person, die ein solches Gerät berührt, erstellt eine zusätzliche elektrische SchaltungDadurch wird der Strom fließen und Verletzungen der inneren Organe des Körpers, hauptsächlich des Nervensystems und des Herzens, verursachen.

Um diese Folgen zu vermeiden, wird die Verbindung von Gebäuden mit einem Erdungsleiter (zum Ableiten von Notströmen in den Boden) und Schutz verwendet automatische Gerätefür einen Bruchteil einer Sekunde: Unterbrechen Sie den Strom im Notfall.

Zum Beispiel die Erdung aller Gehäuse, Schränke und Racks von Telekommunikationsgeräten.

B. Erdungsqualität. Bodenwiderstand
  Um die Erdung seiner Funktionen ordnungsgemäß durchführen zu können, müssen bestimmte Parameter / Eigenschaften vorhanden sein. Eine der Haupteigenschaften, die die Qualität der Erdung bestimmen, ist der Widerstand gegen Ausbreitung des Stroms (Widerstand gegen Erdung), der die Fähigkeit der Erdungsvorrichtung (Erdungselektroden) zum Übertragen von aus dem Gerät fließenden Strömen auf die Erde bestimmt.
Dieser Widerstand hat endliche Werte und ist im Idealfall ein Wert von Null, was bedeutet, dass beim Durchgang "schädlicher" Ströme kein Widerstand vorhanden ist (dies garantiert ihre volle Absorption durch den Boden).

  Der Widerstand hängt hauptsächlich von zwei Bedingungen ab:
  Bereich (S) des elektrischen Erdungskontakts mit der Erde
  elektrischer Widerstand (R) des Bodens selbst, in dem sich die Elektroden befinden

B1.1. Der Kontaktbereich der Erdung mit dem Boden.
  Je größer die Kontaktfläche der Erdung mit dem Boden ist, desto größer ist die Fläche, in der der Strom von dieser Erdung in den Boden fließen kann (desto günstigere Bedingungen werden geschaffen, damit der Strom in den Boden fließen kann). Dies kann mit dem Verhalten eines Fahrzeugrades beim Drehen verglichen werden. Ein schmaler Reifen hat einen kleinen Kontaktbereich mit Asphalt und kann leicht darauf rutschen, wodurch er das Auto zum Skid „schickt“. Ein breiter Reifen und sogar ein wenig abgelassener Reifen hat einen viel größeren Kontaktbereich mit Asphalt, der einen zuverlässigen Halt und damit eine sichere Kontrolle der Bewegung bietet.

Es ist möglich, die Kontaktfläche des Erdungsleiters mit der Erde zu vergrößern, indem entweder die Anzahl der Elektroden erhöht wird, sie miteinander verbunden werden (die Flächen mehrerer Elektroden addieren) oder die Größe der Elektroden erhöhen. Bei der Verwendung von vertikalen Erdungselektroden ist das letztere Verfahren sehr effektiv, wenn die tiefen Bodenschichten einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die oberen.

B1.2. Elektrischer Widerstand am Boden (spezifisch)
  Ich möchte Sie daran erinnern: Dies ist der Wert, der bestimmt, wie gut der Boden Strom durch sich selbst leitet. Je weniger Widerstand der Boden hat, desto wirksamer / einfacher wird es sein, den Strom von der Erdungsebene zu „absorbieren“.

Beispiele für Böden, die den Strom gut leiten, sind Salzwiesen oder hochfeuchter Ton. Die ideale natürliche Umgebung zum Durchleiten von Strömung ist Meerwasser.
  Ein Beispiel für einen „schlechten“ Boden ist trockener Sand.
  (Bei Interesse können Sie die Berechnungen von Erdungsgeräten verwenden.)

Um auf den ersten Faktor und die Methode der Verringerung des Erdungswiderstandes in Form einer Erhöhung der Elektrodentiefe zurückzukommen, können wir sagen, dass in mehr als 70% der Fälle der Boden in einer Tiefe von mehr als 5 Metern aufgrund der höheren Luftfeuchtigkeit und Dichte einen um ein Vielfaches geringeren elektrischen Widerstand aufweist als die Oberfläche . Oft gibt es Grundwasser, das dem Boden einen sehr geringen Widerstand entgegensetzt. Die Erdung ist in solchen Fällen sehr hochwertig und zuverlässig.

B2 Bestehende Erdungswiderstandsnormen
Da das Ideal (keine Ausbreitungsfestigkeit) unmöglich ist, sind alle elektrischen Geräte und elektronische Geräte  erstellt auf der Grundlage bestimmter normierter Werte des Erdungswiderstandes, beispielsweise 0,5, 2, 4, 8, 10, 30 oder mehr Ohm.

Zur Orientierung werde ich folgende Werte angeben:
  Für eine Unterstation mit einer Spannung von 110 kV sollte der Widerstand gegen das Spreizen von Strömen nicht mehr als 0,5 Ohm betragen (ПУЭ 1,7,90).
  Beim Anschluss von Telekommunikationsgeräten sollte die Erdung normalerweise einen Widerstand von maximal 2 oder 4 Ohm haben
  für den sicheren Betrieb von Gasentladern in Freileitungsschutzgeräten (z. B. lokales Netzwerk auf Basis von kupferkabel  oder HF-Kabel) Der Erdungswiderstand, an den sie (Entlader) angeschlossen sind, sollte nicht mehr als 2 Ohm betragen. Es gibt Fälle mit einer Anforderung von 4 Ohm.
  Bei der Stromquelle (zum Beispiel einer Transformatorstation) sollte der Erdungswiderstand nicht mehr als 4 Ohm betragen netzspannung  380 V-Quelle dreiphasenstrom  oder 220 V-Quelle einphasenstrom  (PUE 1.7.101)
  Für die Erdung zum Verbinden von Fangstangen sollte der Widerstand nicht mehr als 10 Ohm betragen (RD 34.21.122-87, S. 8).
  für Privathäuser mit elektrischem Anschluss von 220 Volt / 380 Volt:
  Wenn Sie das TN-C-S-System verwenden, ist eine lokale Erdung mit einem empfohlenen Widerstand von nicht mehr als 30 Ohm erforderlich. (Ich werde von ПУЭ 1.7.103 geleitet)
  Bei Verwendung des TT-Systems (Isolation der Erdung von der Neutralquelle der Stromquelle) und der Verwendung eines Schutzschalters (RCD) mit einem Ansprechstrom von 100 mA ist eine lokale Erdung mit einem Widerstand von höchstens 500 Ohm erforderlich (OLC 1.7.59).

B3. Berechnung des Erdungswiderstandes
  Für ein erfolgreiches Design einer Erdungsvorrichtung mit dem erforderlichen Erdungswiderstand werden typischerweise typische Erdungskonfigurationen und Grundformeln für Berechnungen verwendet.

Die Konfiguration der Erdung wird normalerweise vom Ingenieur auf der Grundlage seiner Erfahrung und der Möglichkeit seiner (Konfiguration) Verwendung an einem bestimmten Objekt ausgewählt.

Die Wahl der Berechnungsformeln hängt von der ausgewählten Erdungskonfiguration ab.
  Die Formeln selbst enthalten die Parameter dieser Konfiguration (z. B. die Anzahl der Erdungselektroden, ihre Länge und Dicke) und die Bodenparameter eines bestimmten Objekts, an dem der Erdungsschalter platziert werden soll. Für eine einzelne vertikale Elektrode würde diese Formel beispielsweise lauten:

Die Genauigkeit der Berechnung ist in der Regel gering und hängt wieder vom Boden ab. In der Praxis lassen sich in nahezu 100% der Fälle Abweichungen bei den praktischen Ergebnissen feststellen. Dies liegt an seiner (Boden) großen Inhomogenität: Sie variiert nicht nur in der Tiefe, sondern auch in der Fläche - und bildet eine dreidimensionale Struktur. Die verfügbaren Formeln zur Berechnung der Erdungsparameter sind mit der eindimensionalen Heterogenität des Bodens nur schwer zu bewältigen, und die Berechnung der dreidimensionalen Struktur ist mit enormer Rechenleistung verbunden und erfordert eine extrem hohe Schulung des Bedieners.
  Um eine genaue Bodenkarte zu erstellen, ist es außerdem erforderlich, eine große Menge geologischer Arbeit zu leisten (z. B. für eine Fläche von 10 * 10 Metern müssen etwa 100 Bohrungen mit einer Länge von bis zu 10 Metern erstellt und analysiert werden), was zu einer erheblichen Erhöhung der Projektkosten führt und häufig nicht möglich ist.

In Anbetracht dessen ist die Berechnung fast immer obligatorisch, jedoch eine ungefähre Maßnahme und wird normalerweise nach dem Prinzip des Erreichens des Bodenwiderstandes "nicht mehr als" durchgeführt. Die gemittelten Werte werden durch die Formeln ersetzt. widerstand  Boden oder ihre größten Werte. Dies bietet einen "Sicherheitsspielraum" und drückt sich in der Praxis in absichtlich niedrigeren (niedrigeren Werten) Erdungswiderstandswerten aus, als während der Planung erwartet.

Baugrundung
  Bei der Konstruktion der Erdung werden meistens vertikale Erdungselektroden verwendet. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass horizontale Elektroden schwer bis zu einer größeren Tiefe eingegraben werden können. Wenn diese Elektroden flach sind, erhöhen sie den Erdungswiderstand (Verschlechterung der Haupteigenschaft) im Winter aufgrund des Gefrierens der oberen Bodenschicht stark, was zu einer starken Erhöhung ihrer spezifischen Eigenschaften führt elektrischer Widerstand.

Als vertikale Elektroden werden fast immer Stahlrohre, Stifte, Winkel usw. gewählt. Standardgewalzte Produkte mit einer größeren Länge (mehr als 1 Meter) mit relativ geringen Querabmessungen. Diese Wahl ist mit der Möglichkeit des leichten Eindringens solcher Elemente in den Boden verbunden, anders als zum Beispiel von einem flachen Blech.

Weitere Informationen zur Konstruktion - in den folgenden Teilen.

Alexey Rozhankov, technischer Spezialist.

Bei der Vorbereitung dieses Artikels wurden die folgenden Materialien verwendet:
  Regeln für die elektrische Installation (ПУЭ), Teil 1.7, geändert durch die siebte Ausgabe
  GOST R 50571.21-2000 (IEC 60364-5-548-96)
Erdungsgeräte und -systeme zum Ausgleich elektrischer Potentiale in elektrischen Anlagen mit Geräten zur Informationsverarbeitung (Google)
  Hinweise zum Blitzschutz von Gebäuden und Bauten RD 34.21.122-87
  Publikationen auf der Website ""
  Eigene Erfahrung und Wissen

Die Erdungsverbindung ist eine der wichtigsten Möglichkeiten, um eine Person davor zu schützen, von einem Streustrom eines elektrischen Netzwerks getroffen zu werden. Verwenden Sie dazu das entsprechende Erdungssystem. Von ihnen hängt nicht nur die menschliche Sicherheit ab, sondern auch die ordnungsgemäße Funktion elektrischer Geräte und anderer Schutzausrüstungen.

Erdungssysteme werden normalerweise klassifiziert. Die Normen zur Bestimmung der Art der Schutzerdungsstruktur wurden von der International Electrotechnical Commission und der Gosstandart der Russischen Föderation verabschiedet. Es ist daher üblich, zwischen verschiedenen Arten von Systemen zu unterscheiden.

TN-System. Dieser Typ hat einen charakteristischen Unterschied zu den anderen - das Vorhandensein eines geerdeten Neutralleiters im Stromkreis. In TN werden alle freiliegenden leitfähigen Bereiche aller elektrischen Geräte durch Verbinden von Schutzleitern („Null“) mit einem bestimmten geerdeten neutralen Bereich einer separaten Stromquelle verbunden. In diesem System bedeutet ein geerdeter Neutralleiter, dass die "Null" des Transformators mit dem Erdungskreis verbunden ist. Es wird zur Erdung elektrischer Geräte (Fernsehgeräte, Computersystemeinheit, Kühlschrank, Boiler und andere Geräte) verwendet.

TN-C-Subsystem. Dies ist ein TN-System, bei dem Schutz- und Neutralleiter auf der gesamten Leitung in einem PEN zusammengefasst sind. Das bedeutet ein besonderes schutznullung. Dieses System war in den 90er Jahren relevant, aber heute ist es veraltet. Normalerweise für Außenbeleuchtung verwendet, um Kosten zu sparen. Nicht für die Installation in modernen Wohngebäuden empfohlen.

TN-S-Subsystem. In TN-S schützend  und nulldrahtspitznameund getrennt. Dieses Subsystem wird als das zuverlässigste und sicherste angesehen, erfordert jedoch in der Regel einen hohen finanziellen Aufwand. Wird zum Schutz der Fernsehkommunikation verwendet, wodurch das Rauschen in einem Niederspannungsnetzwerk weitgehend beseitigt wird. TN-C-S-Subsystem. Das Erdungssystem TN C S ist ein Zwischenkreis. In diesem Fall sollten die Schutz- und Arbeitskontakte nur an einer Stelle zusammengefasst werden. Oft machen sie es hauptsächlich schalttafel  komplex.

Es ist kombiniert. In allen anderen Teilen des TN C S-Systems müssen diese Leiter voneinander getrennt sein. Dieses System gilt als die beste Lösung für das elektrische Netzwerk aller Gebäude (Industrie, Wohngebäude, öffentliche Gebäude).

Günstiges Verhältnis von Qualität und Preis. Andere Anschlussmöglichkeiten für Erdungsanlagen ermöglichen keinen zuverlässigen Betrieb einzelner Teile. Abhängig vom erforderlichen Widerstand wird ein Leiterabschnitt ausgewählt.

TT-System. Das System dieses Typs hat ein charakteristisches Merkmal: Der Sourceleiter ist geerdet und die offenen leitfähigen Teile elektrischer Installationen sind mit Masse verbunden. Die Erdschleife ist unabhängig vom geerdeten Neutralleiter der Hauptstromquelle. Dies bedeutet, dass das Gerät eine separate Erdungsschleife verwendet, die nicht mit dem Neutralleiter verbunden ist.

Das TT-System wird für verschiedene mobile Bauwerke oder an Orten eingesetzt, an denen es nicht möglich ist, einen Schutzboden nach allen Normen und Normen auszurüsten. Ein obligatorischer Anschluss von Sicherheitseinrichtungen mit hochwertiger Erdung ist vorgesehen (bei einer Spannung von 380 Volt muss der Widerstand mindestens 4 Ohm betragen). Bei der Widerstandsstufe sollte der spezifische Schutzschalter berücksichtigt werden.

IT-System Ein charakteristisches Merkmal der Schaltung - der Neutralleiter der Stromquelle ist durch elektrische Geräte oder von Masse geerdet. Geräte sollten einen hohen Widerstand aufweisen und leitfähige Teile elektrischer Anlagen sollten mit Erdungsgeräten geerdet werden. Hoher Widerstand elektrische Geräte  erhöht die Zuverlässigkeit des Systems.

IT wird selten verwendet, üblicherweise für elektrische Geräte in speziellen Gebäuden (z. B. unterbrechungsfreie Stromversorgung der PC-Systemeinheit, Notbeleuchtung von Krankenhäusern), wo die Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit steigen. Jedes dieser Systeme hat Vor- und Nachteile. In dieser Hinsicht ist es notwendig, das Installationsschema richtig auszuwählen. schutzerdung  für bestimmte Situationen.

Wie funktioniert TN?

Gemäß den Regeln der EMP (Electrical Installation Rules) ist das TN-System das zuverlässigste. Das Funktionsprinzip ermöglicht einen zuverlässigen Schutz der Person und der angeschlossenen elektrischen Geräte vor Streuströmen.

Die Hauptbedingung für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Systems TN ist, dass der Wert des Stroms zwischen dem Phasenleiter und dem nicht isolierten Teil bei einem Kurzschluss im elektrischen Netz notwendigerweise den Wert des Stroms überschreiten muss, bei dem Schutzeinrichtungen arbeiten müssen. Für dieses System müssen außerdem eine Sicherheitsvorrichtung und Differenzialautomaten angeschlossen werden.

Video "Erweitertes Erdungssystem"

Wir errichten ein Erdungssystem

Wenn Sie sich für eine Erdungsschaltung entscheiden, müssen Sie für eine Erdungsstruktur ein gewöhnliches Eisenmetall verwenden. Dazu passen Eisenecken, Stahlbänder, Rohre und andere Konstruktionen auf. Ein solches Material hat eine optimale Beständigkeit und niedrige Kosten. Vor dem Start montagearbeit  Sie müssen ein Projekt erstellen, das eine Beschreibung der Struktur, des verwendeten Materials, der Größe, des Ortes der technischen Kommunikation, der Art des Bodens und anderer Parameter enthält.

Stellen Sie sicher, dass Sie wissen, welche Art von Erdungsschleife installiert wird. Davon hängt der Widerstand ab. Daher ist der Widerstand im Sandboden viel höher als in gewöhnlichen Landen. Die Widerstandsfähigkeit wird durch die Bodenfeuchtigkeit und das Vorhandensein von Grundwasser beeinträchtigt. Die Luftfeuchtigkeit der Erde hängt von dem Klima in dem Bereich ab, in dem die Installationsarbeiten durchgeführt werden.

Schema und Installation

Fachleute auf dem Gebiet der Elektrotechnik empfehlen nachdrücklich die Verwendung von vorgefertigten Schemata für die Installation von Erdungskonstruktionen. Fertige Geräte können in Fachgeschäften erworben werden. Ein entsprechendes Verdrahtungs- und Installationsdiagramm ist im Erdungskit enthalten. Das Kit ist zertifiziert und hat eine Garantie für den Betrieb. Dieses Design kann jedoch unabhängig voneinander durchgeführt werden. Die gebräuchlichsten Erdungsstrukturen haben die Form eines Dreiecks und eines Quadrats. Die erste Methode ist wirtschaftlicher.

An der Stelle, an der die Schutzstruktur installiert werden soll, müssen Sie ein gleichseitiges Dreieck mit Bedingungen zeichnen. Die Spitzen sollten 1,5 m voneinander entfernt sein. Entlang der Kontur wird ein Graben mit einer Tiefe von 1 m ausgegraben: An den Stellen der Gipfel werden 3 Hauptleiter verstopft - runde Verstärkung (Durchmesser - von 35 mm, Länge - 2 - 2,5 m). Der Anker wird in den Boden gehämmert, dann müssen sie durch einen Metallbus (Breite - 40 mm, Dicke - 4 mm) verbunden werden. Die Befestigung erfolgt durch Schweißen. Der Erdungsdraht erstreckt sich von der Struktur zur Schalttafel.

Dann ist der Graben begraben. Nach Abschluss der Installation muss der Erdungskreis geprüft werden. Zu diesem Zweck wird eine spezielle Ausrüstung verwendet, mit der Sie den Widerstand auf einzelnen Parzellen (bis zu 15 Meter von der Erdungsstruktur) messen können. Bei korrekter Installation überschreitet der Widerstand 4 Ohm nicht. Bei höheren Werten müssen Sie die Kreuzung noch einmal überprüfen. Multimeter zur Verifizierung funktionieren nicht.

    Inhalt:

Der wichtigste Teil der Planung, Installation und des weiteren Betriebs von Geräten und elektrischen Anlagen ist ein ordnungsgemäß implementiertes Erdungssystem. Je nach den verwendeten Erdungsstrukturen kann der Boden natürlich und künstlich sein. Natürliche Erdungen werden durch alle Arten von Metallobjekten repräsentiert, die sich ständig im Boden befinden. Dazu gehören Armaturen, Rohre, Pfähle und andere stromleitende Strukturen.

Der elektrische Widerstand und andere dieser Objekten innewohnende Parameter können jedoch nicht genau gesteuert und vorhergesagt werden. Daher ist es unmöglich, elektrische Geräte mit einer solchen Erdung ordnungsgemäß zu betreiben. Gesetzliche Dokumente bieten nur künstliche Erdung mit speziellen Erdungsvorrichtungen.

Erdungssystemklassifizierung

Abhängig von den Schemata elektrische Netze  und andere Betriebsbedingungen werden Systeme angewendet erdung TN-S, TNC-S, TN-C, TT, IT, entsprechend der internationalen Klassifizierung. Das erste Symbol gibt die Erdungsparameter der Stromversorgung an, und das zweite Buchstabensymbol entspricht den Erdungsparametern der offenen Teile von elektrischen Anlagen.

Beschriftungssymbole werden wie folgt interpretiert:

• T (Terre - Land) - bedeutet Erdung,
• N (neuter - neutral) - Verbindung mit dem Quellennullpunkt oder Nullabgleich
• Ich (Isole) entspricht der Isolation.

Nullleiter in GOST haben die folgenden Bezeichnungen:

• N - ist die Nullarbeitsleitung,
• RE - Null-Schutzleiter
• PEN - kombiniert Zero Working und schutzdraht  Erdung

Erdungssystem TN-C

TN-Erdung bezieht sich auf Systeme mit einem geerdeten Neutralleiter. Eine seiner Varianten ist das TN-C-Erdungssystem. Es kombiniert funktionelle und schützende Neutralleiter. Die klassische Version wird durch die traditionelle Vierdrahtschaltung dargestellt, in der es drei Phasen und einen Neutralleiter gibt. Wenn der Hauptmassebus verwendet wird, wird er mit Hilfe zusätzlicher Neutralleiter an alle leitenden freiliegenden Teile und Metallteile angeschlossen.

Der Hauptnachteil des TN-C-Systems ist der Verlust der Schutzeigenschaften, wenn der Neutralleiter gezündet oder gebrochen wird. Dies führt zu lebensgefährlichen Spannungen auf allen Oberflächen der Gehäuse von Geräten und Geräten, die keine Isolierung aufweisen. In tN-C-System  Es gibt keinen Schutzleiter PE, daher sind auch alle angeschlossenen Buchsen nicht geerdet. In dieser Hinsicht wird für alle verwendeten elektrischen Geräte ein Gerät benötigt, das die Gehäuseteile mit dem Neutralleiter verbindet.

Bei Kontakt des Phasendrahtes der offenen Teile des Gehäuses kurzschluss  und automatische Sicherungsauslösung. Durch die schnelle Notabschaltung werden Feuer und Verletzungen von Personen ausgeschlossen. elektrischer Schlag. Bei Verwendung des Erdungssystems TN-C ist die Verwendung zusätzlicher Stromkreise, die die Potentiale in den Badezimmern ausgleichen, strengstens verboten.

Obwohl das tn-c-Schema das einfachste und wirtschaftlichste ist, wird es in Neubauten nicht verwendet. Dieses System wurde in den Häusern der alten Wohnschriften und in der Straßenbeleuchtung beibehalten, wo die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Schlags extrem niedrig ist.

Erdungskreis TN-S, TN-C-S

Das Erdungssystem TN-S wird als optimales, aber teures System betrachtet. Um die Kosten zu senken, wurden praktische Maßnahmen entwickelt, die es ermöglichen, alle Vorteile dieses Systems zu nutzen.

Das Wesentliche dieser Methode liegt in der Tatsache, dass bei der Stromversorgung aus einer Unterstation ein kombinierter Neutralleiter PEN verwendet wird, der mit einem erdfreien Neutralleiter verbunden ist. Am Eingang des Gebäudes ist es in zwei Leiter unterteilt: Null Schutzleiter PE und Null Arbeits N.

Das tn-c-s-System hat einen wesentlichen Nachteil. Beim Durchbrennen oder einer anderen Beschädigung des PEN-Leiters in der Umgebung von der Unterstation zum Gebäude werden gefährliche Spannungen an der PE-Leitung und den damit verbundenen Teilen des Gerätekastens erzeugt. Daher eine der Voraussetzungen regulierungsdokumente  um sicherzustellen, sichere Verwendung tN-S-Systemesind besondere Schutzmaßnahmen pEN-Drähte  vor Schaden.

TT Erdung

In einigen Fällen, wenn die Stromversorgung traditionell erfolgt luftleitungenEs wird ziemlich problematisch, den kombinierten Erdungsleiter PEN zu schützen, wenn die TN-C-S-Schaltung verwendet wird. Daher wird in solchen Situationen ein Erdungssystem gemäß dem TT-Schema verwendet. Sein Kern liegt in der tauben Erdung der neutralen Stromquelle sowie in der Verwendung von vier Drähten für die Übertragung dreiphasenspannung. Der vierte Leiter wird als funktioneller Nullpunkt N verwendet.

Häufigere Verbindung der modularen Stifterdung durch Verbraucher. Als nächstes verbindet es sich mit allen schutzleiter  PE-Erdung in Verbindung mit den Einzelheiten der Gehäuse von Instrumenten und Geräten.

Das TT-Schema wird erst seit kurzem angewandt und hat sich bereits privat bewährt landhäuser. In Städten wird das TT-System in temporären Einrichtungen wie Einzelhandelsgeschäften eingesetzt. Diese Erdungsmethode erfordert die Verwendung von sicherheitsvorrichtungen  in Form von GGM und Ausführung technische Ereignisse  zum Schutz vor Gewitter.

IT-Erdungssystem

Die zuvor betrachteten Systeme mit einem niedrigen Neutralleiter, die zwar als ausreichend zuverlässig angesehen werden, weisen erhebliche Nachteile auf. Viel sicherer und perfekter sind die Stromkreise mit einem Neutralleiter, der vollständig von der Erde isoliert ist. In einigen Fällen werden für die Erdung Instrumente und Geräte mit erheblichem Widerstand verwendet.

Ähnliche Konzepte werden im IT-Erdungssystem verwendet. Sie sind am besten für medizinische Einrichtungen geeignet, während sie aufrechterhalten werden unterbrechungsfreie Stromversorgung  lebenserhaltende Ausrüstung. IT-Systeme haben sich in den Energie- und Ölraffinerien, in anderen Anlagen, in denen komplexe hochempfindliche Geräte vorhanden sind, bewährt.

Der Hauptteil des IT-Systems ist neutral isoliert  Quelle I sowie T auf der Verbraucherseite installiert. Die Versorgungsspannung von der Quelle zum Verbraucher wird mit der minimalen Anzahl von Drähten hergestellt. Darüber hinaus verbindet es alle leitfähigen Teile, die in den Gehäusen der am Verbraucher installierten Geräte vorhanden sind, mit der Erdung. Im IT-System gibt es im Bereich von der Quelle bis zum Verbraucher keinen Null-Funktionsleiter N.

Also alle systeme erdung TN-CTN-S, TNC-S, TT, IT bieten einen zuverlässigen und sicheren Betrieb von an Verbrauchern angeschlossenen Geräten und elektrischen Geräten. Die Verwendung dieser Schemata schließt Stromschläge von Personen aus, die das Gerät verwenden. Jedes System wird unter bestimmten Bedingungen verwendet, die beim Entwurfsprozess und der nachfolgenden Installation unbedingt berücksichtigt werden. Auf Kosten davon wird die garantierte Sicherheit, die Erhaltung der Gesundheit und des Lebens von Menschen gewährleistet.

Fast jedes Haus ist mit einer Erdung ausgestattet. Seine Aufgabe ist es, die Sicherheit bei der Verwendung elektrischer Anlagen zu gewährleisten. Unter Fachleuten ist es üblich, das Erdungssystem in mehrere Arten zu unterteilen. Wir werden in unserem Artikel auf die bestehenden Optionen eingehen.

Im Weltbereich der Elektrizität ist es üblich, die Erdung in drei Arten zu klassifizieren, und sie können mit den Abkürzungen TT, TN, IT bestimmt werden. Jeder Brief hat folgende Bedeutung:

• T - Grounding, übersetzt aus dem französischen Wort Terra - Boden;
• N ist neutral, was bedeutet, dass dieses System auf Null gestellt ist;
• I - zeigt das Vorhandensein einer Isolationserdung an.

Es ist wichtig!  Die Anordnung der Buchstaben der Erdungssysteme spielt eine wichtige Rolle und trägt eine bestimmte Bezeichnung.

Der Wert des ersten Buchstabens gibt das Prinzip der Erdung der Stromversorgung an, die Bezeichnung des zweiten Buchstabens des Systems gibt die Erdung der leitfähigen offenen Teile elektrischer Geräte an. Die letzten Buchstaben geben die Funktionsweise der Neutralleiter und Schutzleiter an.

Erdungssysteme für Privathäuser

Schauen wir uns die Erdungsoptionen genauer an, von denen jede einen eigenen Abschnitt erhält.

Erdung von TN und seinen Unterarten

Es wurde bereits viel über Erdungssysteme getan, aber nur wenige achten auf die Dekodierung. Beim Schutz elektrischer Geräte muss jedes Detail beachtet werden, da später häufig Probleme bei der Reparatur oder beim Wiederaufbau des Systems auftreten.

  Diese Variante unterscheidet sich von den anderen dadurch, dass sie einen lastabhängigen Neutralleiter hat. Bei diesem Setup werden offene leitfähige Teile am Nullpunkt der Versorgungsquelle angebracht. Sie werden sicherlich fragen, was ein "geerdeter Neutraler" ist. Im Allgemeinen handelt es sich bei diesem Konzept um den Anschluss eines Neutralleiters direkt an den Erdleiter einer Transformatorinstallation.

Die elektrische Sicherheit in diesem System wird durch das Übersteigen der Spannung des offenen Anlagenteils und die "Phase" über dem Wert der elektrischen Potentialantwort in einer bestimmten Zeit erreicht.

TT-Erdungssystem: detaillierte Funktion

Diese Art der Erdung unterscheidet sich vom vorherigen Schema dadurch, dass sie auf einem Neutralleiter eine "Erdung" aufweist, während die freiliegenden leitfähigen Teile der elektrischen Ausrüstung direkt mit dem Schutzsystem verbunden sind. Das TT-System sieht eine separate Installation der Erdungsschleife vor. Diese Art des Schutzes wird unter modernen Bedingungen für Kabinen, mobile und tragbare Konstruktionen verwendet.

Erdungssysteme für Wohngebäude

Es ist wichtig!  Bei der Entwicklung dieses Erdungssystems muss ein Fehlerstromschutzschalter (RCD) verwendet werden.

IT-Erdungsdesign

IT-Erdung wird im Gegensatz zu früheren Systemen viel seltener verwendet. Sie finden solche Geräte in Gebäuden für besondere Zwecke und auf industrieunternehmen. Vorzugsweise für Notbeleuchtung installiert.

Das Design ist durch das Vorhandensein einer isolierten neutralen Stromquelle aus der "Erde" gekennzeichnet. In einigen Fällen kann es durch Verbrauchergeräte gehen.

Es ist wichtig!  Es ist notwendig, ein IT-Erdungssystem nur unter erhöhten Sicherheitsanforderungen zu verwenden.

Welche Methode hat das Geräteerdungssystem?

Diagramm des Erdungssystems

Heute sind mehrere Technologien registriert worden, die den Bau gemeinsamer Erdungssysteme vorsehen. Zwei Methoden sind weit verbreitet, die wir nun analysieren werden.

1. Die Standardtechnik zeichnet sich durch die Durchführung der Erdung mit Rohstoffen der Eisenmetallurgie aus. Zunächst wird das Projekt entwickelt, und nach der Vorbereitung des gesamten Toolkits wird mit der Implementierung der Schaltung am Boden begonnen. Dies berücksichtigt eine Reihe von Faktoren, die das Design beeinflussen können. Die Verwendung dieser Technologie hat sich im Laufe der Jahre verbessert und wird heutzutage für viele klimatische Bedingungen eingesetzt.
2. Bei der modularen Erdung wird ein spezielles Kit verwendet, das im Einzelhandel erhältlich ist. In diesem Fall werden Materialien der Fabrikproduktion verwendet.

Installation und Rohstoffe für die modulare Erdung

Für die Installation dieses Gerätetyps sind Stahlstäbe mit kupferbeschichteten Teilen, Kupplungen und Formstücken, ein Satz für die modulare Erdung (Messing-, Kupfer- und verkupferte Teile), Stahlspitzen, Korrosionsschutzpaste, Schutzband erforderlich. Befolgen Sie beim Aufbereiten des Materials die Installationsregeln:

Welche Arten von Erdungssystemen gibt es?

• Der erste Schritt besteht darin, eine vertikale Stahlstange auf dem Boden zu installieren.
• Gemessener Zwischenwiderstand;
• Die restlichen Stahlstangen werden installiert.
• In diesem Stadium wird ein horizontaler Erdleiter gelegt;
• Alle Bauteile werden mit Klammern oder Schweißgeräten verbunden und mit Schutzband abgedeckt. Vergessen Sie auch nicht die Korrosionsschutzbehandlung.

Achtung!  Durchführen