Làm thế nào để tiếp đất hoạt động khi trái đất khô?


19

Nối đất có nghĩa là cung cấp sự tiếp xúc đáng tin cậy của một thiết bị điện với trái đất để nếu có dòng điện lỗi cách điện đi vào trái đất thay vì xuyên qua cơ thể của một người. Điều này đòi hỏi tiếp đất phải được làm bằng các dây dẫn dày dẫn sâu vào lòng đất.

Đây là cách tiếp đất tốt được mô tả trong một hướng dẫn sử dụng máy bơm trong nước (tôi khá chắc chắn rằng nó tương quan tốt với mã xây dựng địa phương): ba ống thép mỗi đường kính ít nhất một inch và chiều dài hai mươi feet (sáu mét) phải được lái vào trái đất theo chiều dọc trong một mô hình tam giác với khoảng cách ít nhất hai feet giữa mỗi hai ống. Đỉnh của mỗi ống phải ít nhất hai feet dưới mặt đất. Một thanh thép thông thường phải được hàn với cả ba và thiết bị được nối đất phải được kết nối với thanh đó. Các điểm hàn phải được sơn để bảo vệ chúng khỏi bị ăn mòn.

Bây giờ đó là rất nhiều kim loại và trông ấn tượng. Nhưng làm thế nào để nó đảm bảo một đường dẫn điện trở thấp cho dòng sự cố cách điện? Điều gì xảy ra nếu trái đất khô và không đủ dẫn?

Câu trả lời:


18

Khi trái đất khô. đôi khi, tiếp đất hoạt động xấu.

Một trường hợp bệnh lý cho tiếp đất là những thứ trên đỉnh núi.

Các đỉnh núi có xu hướng khá khô. Mọi người thích lắp đặt đài quan sát trên đỉnh núi. Ở kiếp trước tôi đã làm việc với các đài quan sát.

Các thanh nối đất được đặt trong một vòng xung quanh đài quan sát với một dây cáp chôn nối chúng. Các thanh có ngọn cao trong không khí; điểm là để có được một số bảo vệ chống sét, và một trái đất hoạt động cả. (Lightning thích những thứ cao, bằng kim loại như đài quan sát.)

Không khí rất khô trên đỉnh núi. ESD thường được ngăn chặn bằng cách tiếp đất.

Giao thức chuẩn là cho nhân viên đi tiểu trên trái đất thay vì sử dụng bô (bất cứ khi nào có thể mà không làm phiền khách du lịch).

Để làm cho nó khó hơn, nhiều trang web chia sẻ đỉnh núi với các máy phát vô tuyến. Tất cả các RF bức xạ đó rất khó sàng lọc khi không có trái đất chức năng để kết nối. (Các bạn đài, bạn có những vấn đề tương tự nhưng bạn đã gây ra sự cố chết tiệt của tôi!)

Một đồng nghiệp có vấn đề tương tự nối đất trong kiếp trước với cồn cát và tiếp đất. Bắt các bể tự hoại để thoát ra cồn cát có thể giúp đỡ.


1
KHÔNG đi tiểu trên que đất trong khi có sự cố về điện hoặc nếu có bất kỳ rò rỉ đất đáng kể nào. Tốc độ ăn mòn điện cực trái đất sẽ được tăng tốc nhiều :-). AFAIR bao tải dolomite đào vào hố đào xung quanh nơi ropd sẽ đi là phương pháp chữa trị cho đất xấu của New Zealand. (Không bao giờ đi tiểu trên hàng rào điện, ngay cả khi bạn CHẮC CHẮN rằng chúng bị tắt.) Các dây điện dài (dài ...) trong quạt có thể được sử dụng để nối đất đài phát thanh.
Russell McMahon

2
Nhìn thấy dây dẫn sét - điều gì có thể xảy ra?
Al Bennett

2
@RussellMcMahon - Tôi nghĩ bạn có nghĩa là bentonite (theo khuyến nghị của Ergon Energy ), không phải dolomite. Ngoài ra còn có "xi măng carbon" giống như than chì dẫn điện trộn với bê tông - nhà sản xuất tuyên bố rằng nó không co lại khi khô, vì vậy nó cung cấp một trái đất phù hợp hơn.
Li-aung Yip

1
@ Li-aungYip - Phát hiện tốt! Vâng, Bentonite là những gì tôi dự định. Não phục vụ từ sai :-). Bentonite là một loại đất sét nhôm-Silicate phức tạp, có chất lượng giữ nước tốt và phình to khi ướt. - mà như bạn lưu ý có thể là một tài sản ít hơn mong muốn. Bê tông nạp carbon giống như một ý tưởng tuyệt vời miễn là độ dẫn đủ cao để đạt được điện trở đất thấp phù hợp. Việc xử lý lỗi hiện tại sẽ cần phải được chấp nhận - ví dụ: không tăng R dưới mức cao, v.v.
Russell McMahon

1
@RussellMcMahon - bê tông hoạt động tốt ngay cả khi không có bất kỳ chất phụ gia bổ sung nào, nó có đủ hàm lượng ion để có thể dẫn điện chấp nhận được
ThreePhaseEel 4/2/2015

20

Không có gì đảm bảo. Hệ thống nối đất sẽ được thực hiện trên cơ sở cả lý thuyết và kết quả thực nghiệm thu được từ kinh nghiệm lâu năm. Trái đất mà bạn mô tả là vô cùng ấn tượng, và vượt xa so với những gì tôi đã thấy trong một số tiêu chuẩn khác.

Nối đất KHÔNG đảm bảo an toàn cá nhân

Lưu ý rằng mặc dù an toàn cá nhân được đưa vào các cân nhắc nền tảng, hiệu quả của một trái đất không có khả năng đóng vai trò chính trong việc cải thiện nhiều kết quả liên quan đến sốc và có thể làm cho nhiều trong số chúng tồi tệ hơn là tốt hơn.

Khả năng xử lý các dòng sự cố mà không gây ra sự gia tăng tiềm năng mặt đất cục bộ và do đó thiết bị ngắt điện (cầu chì hoặc cầu dao) là điều cần cân nhắc chính. Trong khuôn viên đường dẫn đến trái đất cho một người tiếp xúc với một dây dẫn sống sẽ là một vật bằng kim loại được nối đất (ấm đun nước hoặc thân máy nướng bánh mì, hoặc thông qua mặt đất cục bộ đến mặt đất - sàn ướt hoặc bề mặt bán dẫn không bị che khuất. một thân thiết bị nối đất, nối đất được dự định cung cấp ngắn mạch cho bất kỳ dòng sự cố nào từ bên trong thiết bị và sẽ hoạt động mà không cần tham chiếu đến mặt đất tòa nhà, với điều kiện là dây dẫn trở lại có điện trở nối đất, hoặc có nghĩa là. đất nước của tôi) chúng tôi vận hành hệ thống MEN hoặc "Nhiều trái đất trung tính" nơi mặt đất và trung tính được kết nối tại mỗi bảng chuyển đổi. Một số hệ thống chỉ có thể kết nối trung tính và mặt đất tại hộp phân phối tòa nhà và trong một số hệ thống KHÔNG có kết nối trung tính với mặt đất - ví dụ: ít nhất một số hệ thống trên tàu nổi toàn bộ hệ thống trên mặt đất (nước biển và thân tàu). Trong một hệ thống được kết nối mặt đất, các cơ quan thiết bị nối đất cục bộ sẽ TĂNG cơ hội bị điện giật cho một người chạm vào dây điện từ nguồn khác ngoài thiết bị có liên quan vì chúng cung cấp đường đi trên mặt đất cứng, bất kể hiệu quả của mặt đất xây dựng.

Trong trường hợp mặt đất phân tán bên trong một cơ sở, một tình huống tương tự như trên phát sinh với dòng điện từ một dây dẫn tiếp xúc với mặt đất thông qua mặt đất địa phương không chính thức và sau đó đến trái đất. Xây dựng nền tảng tốt có thể làm cho cú sốc tồi tệ hơn.

tức là việc xây dựng nền tảng sẽ có ít tác dụng trực tiếp trong việc bảo vệ người chiếm đóng khỏi bị sốc. Trường hợp nó có hiệu lực là trong việc đảm bảo rằng thiết bị bảo vệ hoạt động.

ELCB - phao cứu sinh Nơi nó hoạt động là nếu ELCB (bộ ngắt mạch rò rỉ Trái đất) được trang bị. ELCB phát hiện sự mất cân bằng dòng điện giữa pha và trung tính (đi và về) xảy ra khi một người chuyển một phần dòng điện từ mạch sống xuống đất. ELCB được thiết kế để ngắt ở các dòng dưới đây có khả năng được rút ra bởi một người tiếp xúc với nguồn điện. Chúng được thiết kế để hoạt động trong thời gian ngắn hơn một "nhịp tim", do đó loại bỏ (về mặt lý thuyết) khả năng gây rung tim. Bạn vẫn có thể cảm thấy đá! - hỏi tôi làm sao tôi biết :-). [[Mặt sau của thử nghiệm nắm chặt có thể cho phép bạn kiểm tra điều này. YMMV. Đừng thử điều này ở nhà. Ôi!]]

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Sơ đồ trên là từ "Bảo vệ sốc điện"

Đi xuống đất

Sức cản của trái đất dựa trên việc cung cấp một phương tiện để tiếp cận một trái đất có điện trở bằng không có hiệu quả là "ngoài kia". "Ngoài kia" được truy cập bằng cách cung cấp một kết nối đủ lớn đến mặt đất bằng không mà điện trở của môi trường (đất) không thêm quá nhiều vào điện trở đạt được. Thông thường, mặt đất "X" ohm nhắm vào nơi "X" được đặt theo kinh nghiệm là đủ để bảo vệ cần thiết. Phương pháp được mô tả để đạt được "X" (ở đây là 3 x 20 feet, v.v.) dựa trên các điều kiện trường hợp xấu nhất có thể chấp nhận (hoặc nên được).

Một nhóm dây dẫn tuyến tính cách nhau "không quá xa và không quá gần" so với nhau, tạo thành một hình trụ hiệu quả có đường kính khoảng bó - với quá xa và quá gần dựa trên cả lý thuyết và thực tiễn. Hình trụ này có thể được hình thành để kết nối bằng "hình vuông đường cong" của môi trường xung quanh với hình trụ lớn hơn của môi trường xung quanh phát triển thành một nửa hình cầu hiệu quả khi bạn đi xa hơn. Điện trở của mỗi "hình vuông" bằng nhau (khi được xây dựng chính xác) là một hình vuông có N đơn vị rộng cũng sẽ là N đơn vị sâu.

Sự chuyển đổi từ hiệu quả một hình trụ của dây dẫn sang một nửa hình cầu xảy ra trong một vài bán kính của bó dây dẫn ban đầu. Các cơ quan chức năng chỉ định để đảm bảo rằng các bảng nước, loại đất, loại dây dẫn, cách bố trí dây dẫn cụ thể và các giai đoạn của Mặt trăng sao cho việc bố trí sẽ đáp ứng nhu cầu thường đủ để đủ an toàn cho các ứng dụng được xem xét. tức là trong điều kiện rất khô với một số loại đất trong một số điều kiện lỗi, kết quả có thể không đủ tốt trong một số trường hợp. Chi phí và tính thực tế đóng một phần trong việc xác định mức độ thường xuyên "trong một số dịp". Vì thất bại có thể dẫn đến tử vong hoặc hỏa hoạn, các yêu cầu của hệ thống tiếp đất có xu hướng sai lầm về mặt rộng rãi của sự hợp lý.


1
Ồ Tôi ước tôi có thể nâng cao điều này hai lần.
Nick Johnson

7
Điều đáng chú ý là nơi tôi sống (Hoa Kỳ, bờ biển phía Tây) ELCBgần như được gọi chung là GFCIs (Ground Fault Circuit Interrupter), đến mức nếu bạn đến bất kỳ cửa hàng phần cứng địa phương nào, sẽ không ai biết ELCB ở đâu tất cả các.
Sói Connor

3

tl: dr; Vì "trái đất" là một yếu tố chung cho cả bạn và nhạc trưởng, nên nó không thành vấn đề.

Không phải là "trái đất" khô và không dẫn điện ở điểm tiếp xúc đó, bởi vì nếu đó là lý do, tại sao cơ thể tôi sẽ là một vật dẫn tốt hơn, khi thấy rằng nó đứng trên một chất nền ngay trên "trái đất" đồng / thép / vv được dẫn vào. Điều chính ở đây mà chúng ta đang xem xét là có bao nhiêu 3 mảnh kim loại dẫn điện khổng lồ muốn có dòng điện đó hơn cơ thể nhỏ bé tội nghiệp của bạn, và ở đây, chúng muốn đến một địa ngục nhiều hơn nữa.


1
Tôi có thể tạo ra một số ví dụ cực đoan? Giống như tôi đang đứng trong một hồ bơi nằm trên một khối đất ướt khổng lồ và những thanh nối đất đó bị đẩy đi một trăm feet vào đất khô. Và tôi đang chơi với một động cơ điện được kết nối chính được nối đất bằng những thanh ở xa. Tôi vẫn sẽ được bảo vệ chứ?
sharptooth

Kết nối mặt đất thường không có dòng điện, hai dây còn lại (một pha) làm. Nó nên được giới hạn trong dòng sự cố.
russ_hensel

@sharptooth Tại thời điểm mà bạn đang cần để tính toán điện trở suất của nước và mặt đất, nào là thấp hơn nên được con đường mà dòng điện mất, vì mục đích của các thanh là để tạo ra một 0 kháng relitive nó có thể được giả định rằng bất kỳ sự khác biệt nhỏ nào mà đất tạo ra sẽ không đủ để làm cho lực cản đó lớn hơn mức mà bạn có thể tạo ra xung quanh mình (ngay cả khi bị nhấn chìm).
Jeff Langemeier

Đó là điều khiến tôi bận tâm trong kịch bản này. Tôi đang ở trong một hồ bơi với một động cơ có thể bị lỗi và những thanh đó được kết nối với đất khá khô. Tại sao chúng kháng "không tương đối"?
sharptooth

1
Truy vấn hồ bơi - xem trả lời của tôi. Xây dựng mặt bằng sẽ không bảo vệ bạn cho dù nó tốt hay nghèo - đó không phải là công việc của nó.
Russell McMahon

3

"Đất khô" là một thuật ngữ tương đối. Những gì có vẻ khô vẫn có thể tiến hành đến một mức độ nhất định. Đất khô thực sự nghiền thành bột và chỉ để lại những hạt cát. Và đất khô không đi sâu. Ở Bỉ, chỉ tiêu tiếp đất (tài liệu bằng tiếng Hà Lan) là một thanh 1,5m được chôn thẳng đứng sâu 60cm, hoặc một thanh 2,1m chạm tới bề mặt (vì vậy cả hai đều đi sâu tới 2,1m). Trong hầu hết các trường hợp đó là đủ để đạt được đất ẩm. Một thay thế được chấp nhận là một vòng lặp chôn sâu ít nhất 60cm, do đó thậm chí còn ít hơn. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là Bỉ có khí hậu ôn hòa và không nơi nào có đất cực kỳ khô, ngay cả trong vùng đất cát của Kempen .
Một ống dài 6m (!) Sẽ giúp bạn thêm an toàn. (Tôi chỉ nghĩ làm thế nào bạn sẽ lái nó vào đất đá ..)


2

Russell là gần nhất để sửa ở đây: nó không căn cứ giúp bạn khỏi bị sốc. Thay vào đó, chính sự liên kết của dây dẫn nối đất thiết bị với dây điện trung tính ở lối vào dịch vụ (và chỉ ở lối vào dịch vụ!) Cung cấp đường hồi lưu cho dòng điện chạy từ khung "nối đất" trở lại nguồn (lối vào dịch vụ trung tính) thông qua EGC và do đó ngắt cầu dao hoặc thổi cầu chì khi ngắn đến khung gầm trực tiếp - điều này hoạt động ngay cả khi hệ thống nổi (tức là không có nền tảng), chẳng hạn như ở phía thứ cấp của máy biến áp cách ly (" hệ thống dẫn xuất riêng biệt "trong NEC verbiage).

Như đã nêu, các thiết bị vi sai bảo vệ nhân sự (ELCB, RCD và GFCI phù hợp với các đường cong chuyến đi loại A hoặc tương đương của UL943) vượt trội hơn rất nhiều so với tiếp đất và liên kết một mình trong việc bảo vệ chống sốc; trên thực tế, NEC 2014 406.4 (D) (2) (b) và (c) cho phép bảo vệ GFCI thay thế cho sự hiện diện của dây dẫn nối đất thiết bị khi không thực tế hoặc không mong muốn để thay thế hệ thống dây điện không có sẵn.

Hơn nữa, khi kết nối mạng chính của tòa nhà với trái đất - điều này là cần thiết để bảo vệ chống lại các tác động liên quan đến sét và sét nhất định, mặc dù liên kết EGC sẽ hoạt động khá độc đáo mà không cần điện cực nối đất với mặt đất của dịch vụ như máy phát điện cầm tay được sử dụng "ngoài lưới" được nối theo cách này theo thông số kỹ thuật của OSHA / ... - thanh nối đất không phải là phương tiện hiệu quả nhất để hoàn thành nhiệm vụ này. Thay vào đó, cái được gọi là mặt đất Uferhay nói chung hơn là "điện cực mặt đất bọc bê tông" được sử dụng. Trong cách sắp xếp này, ma trận cốt thép của một vật thể bê tông cốt thép lớn khi tiếp xúc với đất, như nền móng tòa nhà, được liên kết thay cho việc điều khiển một thanh đất và liên kết với nó. Điều này được phép cho tất cả các công trình xây dựng ở Hoa Kỳ theo NEC 250,52 (A) (3) và thậm chí được yêu cầu trong xây dựng mới trong một số mã xây dựng địa phương.


1

"Nối đất có nghĩa là cung cấp sự tiếp xúc đáng tin cậy của một thiết bị điện với trái đất để nếu có dòng điện sự cố đi vào trái đất thay vì xuyên qua cơ thể của một người. Điều này đòi hỏi phải nối đất bằng các dây dẫn dày dẫn sâu vào trái đất."

Cái này sai. Kết nối thực tế với mặt đất vật lý là một cây gậy có mục đích bảo vệ tòa nhà khỏi sét đánh. Nó hoàn toàn không có gì để làm với bảo vệ lỗi cách điện.

Ngoài ra, trong một điều kiện lỗi, dòng điện đi qua dây dẫn trên mặt đất an toàn, do đó độ dẫn của đất thực tế không đi vào nó.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.