Disposición de puesta a tierra. Sistemas de puesta a tierra en una casa particular: tipos, diferencias y características de diseño. Elementos de bucle, opciones de puesta a tierra y materiales necesarios.

Más recientemente, la más electrodomésticos potentes la casa contaba con plancha, estufa y caldera. Hoy en día, la lista de consumidores de electricidad se actualiza periódicamente con equipos que hacen la vida más cómoda y confortable. Abajo La medalla es que un aumento en el número de electrodomésticos aumenta el riesgo de lesiones. descarga eléctrica. Para protegerse contra los efectos peligrosos del alto voltaje, la carcasa del aparato eléctrico está conectada a un circuito de puesta a tierra. EN Edificio de apartamentos El cableado se coloca teniendo en cuenta la conexión a "tierra", y en un patio privado puede construir una conexión a tierra confiable con sus propias manos.

Qué es la conexión a tierra: una pequeña teoría

Antes de comenzar a construir la conexión a tierra, averigüemos qué es y cómo funciona. El voltaje estándar se suministra a los consumidores domésticos de dos maneras: mediante dos o cuatro cables. En el primer caso, entre la llamada fase y conductor neutro hay un voltaje de 220 V; dicha red se llama monofásica. En el segundo caso, estamos ante una red trifásica, en la que la electricidad se transmite por tres fases y una cero. El potencial entre fases adyacentes es de 380 V, mientras que el voltaje entre el conductor neutro y cada fase es de 220 V.

El diagrama para conectar una casa a una red de 220 V con circuito de tierra se llama monofásico.

Al cable neutro a menudo se le llama "tierra" y por una buena razón. El caso es que tiene una conexión directa con la superficie de nuestro planeta, por lo que el potencial entre ellos es cero. Si por alguna razón desaparece la conexión al cable neutro, entonces una persona puede convertirse en conductor de electricidad. Caer por debajo del voltaje de referencia es mortal, por lo que los científicos han ideado una manera de enviar la corriente por un camino diferente. Para ello, la carcasa de los electrodomésticos modernos se conecta a un dispositivo que tenga buen contacto con el suelo. Según las normas, su resistencia no debe superar los 4 ohmios, mientras que nuestro cuerpo tiene una resistencia de 100.000 a 500.000 ohmios. Naturalmente, en este caso, la corriente fluirá por el camino de mínima resistencia y la persona estará segura.

Para conectar la cabaña a red trifásica Se utilizan cuatro cables.

El dispositivo mencionado anteriormente se llama circuito de tierra de protección. Gracias a él es posible:

• reducir el riesgo de descarga eléctrica;
• evitar daños electrodomésticos cuando se rompe el cero;
• reducir el nivel de interferencia electromagnética que emana de los equipos y cables eléctricos del hogar;
• Suavizar las interferencias de ruido presentes en las redes eléctricas.

Los circuitos de puesta a tierra no están dispuestos arbitrariamente, sino estrictamente de acuerdo con los siguientes documentos reglamentarios:

1. Normas de seguridad para el funcionamiento de instalaciones eléctricas (PTBE).
2. Normas para la construcción de instalaciones eléctricas de consumo (PUE).
3. Normas operación técnica Instalaciones eléctricas de consumo (PTEE).

Después de leer los tres documentos, no encontrará ninguna mención de que solo los representantes calificados de las organizaciones de suministro de energía pueden instalar circuitos de puesta a tierra. En consecuencia, el trabajo para garantizar la seguridad eléctrica se puede realizar de forma independiente. Lo principal es que el circuito de puesta a tierra está construido de acuerdo con todas las reglas y cumple con los estándares aceptados.

Determinar el tipo de dispositivo de protección.

El funcionamiento de equipos eléctricos requiere el uso de varios tipos de dispositivos de conexión a tierra, cuyo propósito no es solo proteger a las personas de la exposición a alto voltaje, sino también garantizar el funcionamiento normal del equipo en sí. electrodomésticos. Por lo tanto, hoy en la producción y en los hogares privados se utilizan dos varios esquemas Conexiones: las llamadas protectoras y puesta a tierra de trabajo. Las conexiones según un esquema u otro son fundamentalmente diferentes y nunca se utilizan juntas.

Puesta a tierra de protección

Los circuitos de protección a tierra se crean con un propósito: proteger a las personas de los efectos dañinos de la corriente si la carcasa u otras partes accesibles del equipo se energizan por cualquier motivo. La conexión a tierra se realiza con baja resistencia (de 4 a 10 ohmios), por lo que la corriente que pasa por el cuerpo humano se reduce significativamente.

La conexión a tierra protectora le permite reducir significativamente la corriente al tocar un dispositivo cuyo cuerpo está energizado

Se construye una conexión de protección de este tipo para las siguientes redes y conexiones eléctricas:

• redes de dos hilos corriente continua, construido según un circuito con un punto común aislado de las bobinas de las fuentes de tensión de alimentación;
• redes domésticas monofásicas aisladas del suelo con tensión de hasta 1 kV;
• redes de CA trifásicas con tensión de hasta 1 kV con hilo neutro aislado;
• Redes eléctricas de ambos tipos con voltaje superior a 1 kV, con cualquier modo cero.

EN electrodomésticos La conexión a tierra de protección la proporciona un tercer pin ubicado en el enchufe de la fuente de alimentación y conectado al marco exterior o gabinete del equipo. La contraparte del sistema es un contacto separado en el enchufe que, mediante conductores de tierra, se conecta a conductores de tierra, elementos metálicos excavados en el suelo.

Terreno de trabajo

La conexión a tierra con un circuito de trabajo implica conectar a tierra varios componentes portadores de corriente de instalaciones eléctricas, en particular, los puntos neutros de las bobinas de los transformadores o los devanados del generador. De los discutidos anteriormente dispositivos de protección difiere en su propósito: garantizar el funcionamiento normal del equipo en caso de una falla del aislamiento, un cortocircuito de uno de los conductores a tierra o poder desconectar rápidamente la parte problemática de la instalación.

Obrero circuito protector con un neutro sólidamente puesto a tierra permite desconectar rápidamente la parte defectuosa de la instalación

Según las normas, la resistencia del circuito de tierra de trabajo no debe ser superior a 4 ohmios. Esta condición se debe al potencial que puede surgir en el cable neutro con respecto a tierra en el momento en que la corriente de falla comienza a fluir hacia los electrodos de tierra.

Por razones de seguridad, está prohibido combinar los circuitos de puesta a tierra de trabajo y de protección, ya que esto puede introducir interferencias de corriente provenientes de descargas atmosféricas en la red. Esto está plagado de perturbaciones en el funcionamiento normal de las instalaciones eléctricas, incluidas fallas en los equipos. Además, se reduce la eficacia de la puesta a tierra de protección, que en situaciones de emergencia asumirá las funciones del trabajador o quedará completamente inactiva.

La conexión a tierra de redes de 220 V y 380 V prácticamente no difiere en términos de la disposición del circuito de protección. Solo hay diferencias en el método de conexión: en una red de 220 V, la conmutación se realiza mediante tres cables(fase, neutro y tierra), mientras que las conexiones de 380 V requieren cinco cables (trifásico, neutro y tierra).

Tipos de electrodos de tierra

Ya se ha señalado repetidamente anteriormente que para drenar la corriente se utilizan electrodos de tierra: electrodos metálicos que están en contacto eléctrico directo con el suelo.

Existen sistemas de puesta a tierra naturales y artificiales. Como primicia, se permite utilizar:

• partes metálicas de edificios, siempre que exista baja resistencia en los puntos de contacto con el suelo;
• tubos de revestimiento;
• partes subterráneas comunicaciones de ingenieria, construido en metal;
• Tablestacas de acero para estructuras hidráulicas;
• Carcasas blindadas de cables subterráneos.

No se permite el uso como puesta a tierra natural:

• líneas de servicios públicos utilizadas para bombear materiales inflamables;
• tuberías que tengan aislamiento anticorrosión;
• tuberías de calefacción central;
• tuberías de alcantarillado.

Si no es posible conectarse a uno de los naturales estructuras protectoras, entonces tendrás que recurrir a la ayuda de conductores de puesta a tierra artificiales. A diferencia de las estructuras naturales, se instalan específicamente. Para hacer esto, se hunden en el suelo o se colocan a cierta profundidad:

• tubos de acero estructural con un diámetro de 25 a 62 mm y una longitud de 2 a 3 m;
• esquinas de acero con estantes de al menos 50x50 mm;
• varillas de metal con un diámetro de 10 a 12 mm;
• fleje o neumático de acero, siempre que su sección transversal exceda de 1,5 cm 2.

La superficie de los electrodos debe ser lo más lisa posible; esto es necesario para lograr el máximo contacto con el suelo. Es imposible proteger completamente la conexión a tierra de los efectos nocivos de la corrosión. Puedes prevenir parcialmente la destrucción de dos maneras: usando cubierta protectora compuestos conductores anticorrosivos o elegir acero laminado cobreado o galvanizado como electrodos.

Elegir un esquema de conexión a tierra para una casa privada.

Hoy en día, existen dos esquemas de protección contra los efectos dañinos de la corriente: las conexiones TN-C-S y TT. La peculiaridad del primero es que en el cable neutro el cero protector se combina con el de trabajo, mientras que el segundo tiene un neutro sólidamente conectado a tierra. El suministro de electricidad a una casa privada se produce con mayor frecuencia utilizando aerolíneas con diagrama puesta a tierra TN-C, que se caracterizan por la presencia de un conductor de fase (L) y un conductor de protección PEN combinado con el neutro. Para conectar su propio circuito de tierra, se utilizan dos métodos:

• transformación esquema tradicional en TN-C-S;
• Conexión a tierra mediante sistema TT.

De cara al futuro, observamos que la conexión TT se ha generalizado, ya que implica conectar a tierra todas las partes del equipo que transportan corriente. Sin embargo, consideremos ambos métodos.

Conexión TN-C-S

Ya se ha dicho repetidamente anteriormente que en el sistema TN-C no está previsto ningún cable de protección independiente. Para obtener un punto de conexión a tierra, el conductor PEN combinado se divide en dos líneas separadas: protectora (PE) y de trabajo cero (N).

Al conectar TN-C-S, el cable PEN se divide en dos líneas separadas

Para estos fines, en el cuadro eléctrico se instala una barra colectora N aislada, además se instala una barra colectora de PE conectada a la carcasa del armario. A este último se conecta el cable PEN de la línea eléctrica. Como barras colectoras se utilizan trozos de cinta de cobre, cuya sección transversal corresponde a la intensidad máxima de corriente. Luego, se instala un puente entre los dos buses y el blindaje se conecta al circuito de tierra. El cable de fase está montado en una barra colectora aislada separada.

conexión TT

Este tipo de protección no requiere ninguna separación del cable PEN. Como en el caso anterior, el cable de fase se conecta a una barra colectora aislada separada y el conductor PEN combinado con el neutro de trabajo se conecta a otra barra colectora aislada del panel. En el futuro, se considerará un cable neutro ordinario. El circuito de tierra está conectado a la carcasa metálica del gabinete, por lo que no está conectado al cable PEN.

La puesta a tierra conectada según el esquema TT implica el aislamiento de las líneas N y PE.

Gracias a las características de esta conexión, existen ventajas respecto al circuito TN-C-S:

• si el conductor PEN combinado con el neutro de trabajo se quema, la carcasa de cualquier consumidor no estará energizada (el potencial será cero);
• la falta de conexión entre el neutro de la red y el cable de protección imposibilita la aparición de una tensión de desequilibrio de fases en la carcasa del equipo eléctrico.

Los escépticos pueden afirmar que los casos descritos anteriormente activarán el dispositivo de corriente residual (RCD), que está equipado con casi todos los sistemas de protección actuales. Sin embargo, no debe tentar al destino y confiar en la electrónica; es mejor contar con una doble protección. Cabe señalar que debido a la necesidad de relés de voltaje y RCD adicionales, el sistema TT cuesta a los consumidores más que el TN-C-S, por lo que a la hora de elegirlo hay que estar preparado para gastos adicionales.

Vídeo: Sistemas de puesta a tierra TN-C-S y TT

Instalación del circuito de tierra por su cuenta

El trabajo en la disposición del circuito de puesta a tierra se lleva a cabo en etapas, desde el diseño y cálculo del sistema hasta la instalación del circuito.

Elegir un esquema de trabajo.

En la primera etapa, es necesario decidir el esquema según el cual se construirá la conexión a tierra de una casa privada. Hoy en día se utilizan principalmente dos tipos de sistemas:

Además, las varillas se pueden introducir de cualquier forma arbitraria: en forma de óvalo o de rectángulo. Lo principal es que se cumplan los requisitos de fiabilidad y resistencia de los conductores de puesta a tierra.

Cálculo de parámetros del bucle de tierra.

Los parámetros de conexión a tierra se determinan en función de la resistencia máxima del circuito de "tierra", que no debe exceder los 4 ohmios. Los expertos recomiendan contar sistema de protección a una resistencia de tierra artificial igual a 1 ohmio.

En casa, es muy difícil realizar un diseño completo, ya que el enfoque fundamental requiere la determinación de muchos parámetros: la resistividad del suelo, teniendo en cuenta su congelación y deshidratación, la resistencia a la propagación, los cambios en la humedad del suelo, etc. , se requiere un enfoque tan serio para las centrales eléctricas industriales. En un patio privado, puede utilizar un método simplificado.

Para determinar los parámetros del circuito vertical, utilice la fórmula P1 = 0,84 × p/L, donde P1 es la resistencia del circuito en ohmios, p - resistividad suelo, Ohm×m, y L es la longitud del pasador, m.

Para los casos que implican el uso de varias varillas de puesta a tierra verticales, calcule los parámetros de las varillas individuales P=P1/0,9×m, donde P es la resistencia de una sola varilla en ohmios y m es el número de varillas de puesta a tierra en el circuito.

En estas fórmulas, el único “caballo negro” es la resistividad del suelo. Conociendo su valor, utilizando la primera fórmula es fácil calcular la resistencia del circuito. Sustituyendo este valor en la segunda ecuación, obtenemos numero requerido conductores de puesta a tierra para la longitud seleccionada de cada electrodo.

Si no es posible determinar la resistividad del suelo con un equipo especial, se pueden tomar datos de la tabla para cualquier tipo de suelo.

Tabla: resistividad del suelo

Además, puede utilizar un método práctico para determinar la resistencia del suelo en el área seleccionada para instalar el circuito de tierra. Para hacer esto, se introduce un electrodo en el suelo y se mide periódicamente la resistencia. Si con una mayor inmersión su valor deja de cambiar, entonces se considera que la varilla está a una profundidad donde la resistividad del suelo permanece constante. A continuación, este electrodo de tierra se conecta a otros electrodos del circuito, que se instalan de manera similar.

Determinamos el lugar de instalación de la estructura protectora.

Antes de comenzar la instalación estructura protectora, elija una zona plana que esté al menos a 1,5 m y no más de 10 m de la casa.

La ubicación del circuito de tierra debe estar cerca de la casa.

Al colocar la estructura se siguen las siguientes reglas:

1. Está prohibido instalar un circuito de puesta a tierra en lugares donde haya personas o animales presentes regularmente, ya que cuando la corriente se desvía al suelo, los seres vivos quedan expuestos a un voltaje escalonado. Si no es posible cumplir con esta regla, entonces el área debe estar cercada.
2. Es mejor si el dispositivo de conexión a tierra se instala en el lado norte de la casa; por regla general, el suelo allí está más húmedo, lo que significa que el contacto con las varillas será mejor.
3. No se recomienda instalar elementos del sistema cerca de térmicas. sistemas de ingenieria, ya que el secado excesivo del suelo aumenta la resistencia del circuito.
4. Los electrodos se montan por debajo del punto de congelación del suelo. La profundidad mínima de instalación de los conductores de puesta a tierra es de 0,5 m.

Un suelo excesivamente húmedo en el sitio seleccionado tiene un efecto positivo en la resistencia del sistema. En tales lugares, la conexión a tierra funciona mejor, pero existe el peligro de una rápida corrosión de las varillas. En este caso se utilizan electrodos de mayor espesor, así como varillas recubiertas con materiales conductores especiales.

Está prohibido pintar o cubrir los conductores de puesta a tierra con pintura u otros compuestos protectores que reduzcan la conductividad de la corriente. Esto conducirá a un aumento en la resistencia del circuito, lo que afectará negativamente su rendimiento.

¿Qué herramientas y materiales se necesitarán?

Para construcción propio sistema Para la conexión a tierra se deben preparar los siguientes materiales:

• ángulo de acero de 50x50 mm, tubería con un diámetro de al menos 32 mm con un espesor de pared de 3,2 mm o una varilla con un espesor de 10 a 12 mm: tres secciones de la longitud estimada;
• bus de metal con una sección transversal de al menos 40x4 mm: tres secciones de 120 cm cada una y una tira desde el lugar de instalación del circuito hasta panel electrico o puntos de entrada a la casa;
• perno con tuerca M8 o M10;
• conductor sección transversal de cobre no menos de 6 mm 2.

Si está interesado en hacer un circuito de tierra, lo más probable es que tenga las siguientes herramientas en su taller:

• transformador de soldadura o inversor semiconductor;
• una amoladora angular, a la que llamamos “amoladora”;
• taladro eléctrico y taladros para metal de Ø 10 mm o Ø 12 mm (según el diámetro del perno utilizado);
• círculo de corte de metales;
• pala de bayoneta;
• almádena;
• taladro percutor o taladro de impacto;
• ruleta.

Una vez que haya preparado los materiales y herramientas necesarios, podrá comenzar a construir la conexión a tierra usted mismo.

Excavación

Instalación del circuito

El montaje del bucle de puesta a tierra es la parte principal del proceso, por lo que la instalación se realiza estrictamente de acuerdo con el proyecto desarrollado previamente.

1. Después de que todas las varillas se hunden en el suelo a la profundidad requerida, se sueldan sus extremos, obteniendo carcasa metálica en forma de triángulo.

   Los pines están conectados entre sí mediante soldadura.

2. Según el esquema aceptado, los electrodos se clavan en el suelo en las esquinas de una zanja triangular. Para facilitar el trabajo, se debe afilar un extremo de los conductores de tierra. Para ello, se utiliza una amoladora para cortar el metal, obteniendo algo así como una lanza o una punta de flecha.

   Los electrodos de puesta a tierra deben tener bordes afilados.

3. La profundidad mínima a la que se deben introducir los conductores de puesta a tierra es de 2 m. Las puntas de las clavijas deben quedar arriba para que puedan conectarse mediante soldadura.

   Para conectar las varillas en un sistema cerrado, en lugar de una tira de acero, puede utilizar esquinas metálicas.

4. Se coloca un neumático separado en una zanja que conduce hacia la casa, después de lo cual se suelda a la varilla más cercana. En su otro extremo se realiza una perforación de Ø10-12 mm en la tira metálica. Con la ayuda de un perno y una tuerca, el cable de conexión a tierra se fija a una barra colectora de metal, después de lo cual la estructura se cubre con tierra.

   La conexión confiable del circuito de tierra al cable se logra mediante una conexión roscada.

Para aumentar la conductividad del suelo, riegue los lugares de instalación de los electrodos con una solución de sal de cocina en agua. Al ser un excelente electrolito, salmuera ayuda a reducir la resistencia del circuito. La desventaja es que esta mezcla también es un buen agente oxidante, por lo que el metal comienza a oxidarse activamente y la resistencia del sistema comienza a aumentar. Sin embargo, este método se puede utilizar sin problemas en sistemas con neumáticos y electrodos de acero inoxidable.

Comprobando la correcta instalación

La inspección se lleva a cabo una vez finalizados los trabajos de instalación. Si tienes acceso a equipamiento especial, entonces puedes usar dispositivos como TN-200, EP-183M, Extex GRT300. Su principio de funcionamiento se basa en medir la resistencia entre los electrodos de tierra y dos electrodos enterrados en el suelo. Para esto:

1. Las varillas completas se introducen en el suelo hasta una marca especial o hasta una profundidad de más de 50 cm y se limpian. Área pequeña En el bus.
2. De acuerdo con las instrucciones, conecte el dispositivo a los pines y al bus de conexión, después de lo cual se leen las lecturas. En una red de 220 V, el dispositivo debe mostrar una resistencia de no más de 4 ohmios, y para un sistema trifásico incluso menos, hasta 2 ohmios.

La corrección de la instalación se verifica con dispositivos especiales: medidores de resistencia a tierra.

Cuando se utiliza el medidor de resistencia a tierra M-416, los electrodos se clavan en el suelo a una distancia de al menos 10 m entre sí y a más de 20 m del electrodo de tierra más cercano.

Si no tiene acceso a instrumentos tan precisos, puede verificar la funcionalidad de la conexión a tierra para redes de 220 V a la antigua usanza, lo que, sin embargo, puede dar una respuesta sobre la idoneidad del diseño que ha realizado. .

1. Tome una bombilla de 100 W con un casquillo al que se conectan dos conductores trenzados.
2. Sus extremos se limpian y se enchufan en el enchufe; la bombilla debe brillar intensamente.
3. Después de esto, usando destornillador indicador determine qué contacto del enchufe corresponde a la fase y conecte una "sonda" improvisada a este terminal y al circuito de tierra.

Puede comprobar el funcionamiento del sistema de puesta a tierra mediante una lámpara incandescente.

Si la luz no es menos brillante que cuando se conecta a una red de 220 V, entonces todo se hace correctamente. Un brillo tenue indica una alta resistencia o un contacto deficiente entre los elementos individuales del circuito de tierra. Si la luz no se enciende en absoluto, esto indica una falla en el sistema o una instalación incorrecta.

Video: cómo construir una conexión a tierra confiable para una casa privada con sus propias manos.

Se debe equipar un sistema de puesta a tierra en cada hogar. Instalar un circuito de protección con sus propias manos no es una tarea imposible. Todo lo que necesitas para resolverlo es cálculo correcto y una instalación cuidada. Solo es importante no olvidarse de las reglas de seguridad al realizar trabajos relacionados con un voltaje de 220 V o 380 V. Si no confía en sus habilidades, la verificación del sistema debe confiarla a un electricista conocido o a una persona con conocimientos. versado en dónde buscar esa misma "fase" "

El funcionamiento de equipos domésticos e informáticos modernos sin conexión a tierra está plagado de fallos. En una parte importante de nuestro país, especialmente en zonas rurales, sistemas de transmisión de energía de estilo antiguo. No cuentan con conexión a tierra de protección o se encuentran en un estado tal que simplemente no cumplen con los requisitos de seguridad eléctrica. Por lo tanto, los propietarios deben realizar ellos mismos la conexión a tierra de una casa privada o cabaña.

¿Qué da?

La conexión a tierra de protección es necesaria para garantizar la seguridad eléctrica en el hogar. Si se hace correctamente, cuando aparece una corriente de fuga, provoca el disparo inmediato del RCD (daño al aislamiento eléctrico o al tocar partes vivas). Ésta es la tarea principal y principal de este sistema.

La segunda función de la conexión a tierra es garantizar el funcionamiento normal de los equipos eléctricos. Para algunos aparatos eléctricos, tener un cable protector en el enchufe (si lo hay) no es suficiente. Se requiere una conexión directa al bus de tierra. Para ello suele haber abrazaderas especiales en la carcasa. Si hablamos de electrodomésticos, estos son un horno microondas, un horno y una lavadora.

La tarea principal de la conexión a tierra es garantizar la seguridad eléctrica de una casa privada.

Pocas personas lo saben, pero un microondas sin conexión directa a la “tierra” puede emitir una radiación significativa durante su funcionamiento, cuyo nivel de radiación puede poner en peligro la vida; En algunos modelos pared posterior Se puede ver un terminal especial, aunque las instrucciones suelen contener solo una frase: “se requiere conexión a tierra” sin especificar exactamente cómo se debe hacer.

Al tocar el cuerpo con las manos mojadas. lavadora A menudo se siente una sensación de hormigueo. No es peligroso, pero sí desagradable. Puede deshacerse de él conectando la tierra directamente a la carcasa. En el caso del horno la situación es similar. Aunque no “pellizque”, una conexión directa es más segura, ya que el cableado del interior de la instalación opera en condiciones muy duras.

Con los ordenadores la situación es aún más interesante. Al conectar directamente el cable de tierra a la carcasa, puede aumentar significativamente la velocidad de Internet y minimizar la cantidad de congelaciones. Es así de simple debido a la disponibilidad. conexión directa con barra de puesta a tierra.

¿Necesita conexión a tierra en una casa de campo o en una casa de madera?

En los complejos turísticos la conexión a tierra es obligatoria. Especialmente si la casa está construida con material inflamable: madera o marco. Se trata de tormentas eléctricas. En las dachas hay muchos elementos que atraen los rayos. Se trata de pozos, perforaciones, tuberías que se encuentran en la superficie o enterradas a una profundidad mínima. Todos estos objetos atraen los rayos.

Si no hay pararrayos ni conexión a tierra, la caída de un rayo es casi equivalente a un incendio. No hay una estación de bomberos cerca, por lo que el fuego se propagará muy rápidamente. Por lo tanto, en combinación con la conexión a tierra, también haga un pararrayos: al menos un par de varillas de un metro de largo unidas a la cresta y conectadas al suelo mediante alambre de acero.

Sistemas de puesta a tierra para una casa particular.

En total hay seis sistemas, pero en los desarrollos individuales principalmente solo se utilizan dos: TN-S-C y TT. EN últimos años Se recomienda el sistema TN-S-C. En este esquema, el neutro de la subestación está sólidamente puesto a tierra y el equipo tiene contacto directo con el suelo. La tierra (PE) y el neutro/cero (N) están conectados al consumidor mediante un conductor (PEN), y a la entrada de la casa se vuelven a dividir en dos separados.

Con un sistema de este tipo, los dispositivos automáticos proporcionan un grado suficiente de protección (no se requieren RCD). La desventaja es que si el cable PEN se quema o se daña en el área entre la casa y la subestación, aparece un voltaje de fase en el bus de tierra de la casa, que no se puede apagar con nada. Por lo tanto, el PUE impone requisitos estrictos a dicha línea: debe haber protección mecánica obligatoria del cable PEN, así como una conexión a tierra de respaldo periódica en los postes cada 200 mo 100 m.

Sin embargo, muchas líneas de transmisión en zonas rurales no cumplen con estas condiciones. En este caso, se recomienda el uso del sistema TT. Además, este esquema debe utilizarse en dependencias abiertas independientes con piso de tierra. Existe el riesgo de tocar el suelo y el suelo al mismo tiempo, lo que puede resultar peligroso con un sistema TN-S-C.

La diferencia es que el cable de “tierra” al panel proviene de un circuito de tierra individual y no de una subestación transformadora, como en el diagrama anterior. Este sistema es resistente a daños en el conductor de protección, pero requiere instalación obligatoria RCD. Sin ellos, no hay protección contra descargas eléctricas. Por lo tanto, el PUE lo define solo como respaldo si la línea existente no cumple con los requisitos del sistema TN-S-C.

Dispositivo de puesta a tierra para una casa particular.

Algunas líneas eléctricas más antiguas no tienen ningún tipo de conexión a tierra. Todos deben cambiar, pero cuándo sucederá esto es una pregunta abierta. Si este es tu caso, necesitas hacer un circuito aparte. Hay dos opciones: realizar la conexión a tierra en una casa privada o en una casa de campo usted mismo, con sus propias manos, o confiar la implementación a una campaña. Los servicios de campaña son caros, pero hay una ventaja importante: si surgen problemas durante la operación debido a un mal funcionamiento del sistema de puesta a tierra, la empresa que realizó la instalación compensará los daños (debe especificarse en el contrato, leer atentamente). Si lo haces tú mismo, todo depende de ti.

El sistema de puesta a tierra de una casa particular consta de:

• clavijas de conexión a tierra,
• tiras de metal combinándolas en un solo sistema;
• líneas desde el circuito de tierra hasta .

De que hacer conductores de puesta a tierra

Se puede utilizar como alfileres. barra de metal con un diámetro de 16 mm o más. Además, no se puede llevar refuerzo: su superficie está endurecida, lo que cambia la distribución de la corriente. Además, la capa endurecida del suelo se descompone más rápido. Segunda opción - esquina metálica con estantes de 50 mm. Estos materiales son buenos porque se pueden clavar en suelos blandos con un mazo. Para que sea más fácil hacer esto, se afila un extremo y al otro se suelda una plataforma, que es más fácil de golpear.

A veces se utilizan tubos de metal, uno de cuyos bordes está aplanado (soldado) formando un cono. Se perforan agujeros en su parte inferior (aproximadamente a medio metro del borde). Cuando el suelo se seca, la distribución de la corriente de fuga se deteriora significativamente y se puede verter una solución salina en dichas varillas, restableciendo el funcionamiento de la conexión a tierra. La desventaja de este método es que hay que cavar/perforar agujeros debajo de cada varilla; no será posible martillarlos con un mazo hasta la profundidad requerida.

Profundidad de clavado del pasador

Las clavijas de puesta a tierra deben hundirse en el suelo por debajo de la profundidad de congelación al menos entre 60 y 100 cm. En regiones con veranos secos, es deseable que las clavijas estén al menos parcialmente en suelo húmedo. Por lo tanto, se utilizan principalmente esquinas o varillas de 2-3 m de largo. Dichas dimensiones proporcionan un área suficiente de contacto con el suelo, creando. condiciones normales para disipar las corrientes de fuga.

Qué no hacer

La función de la puesta a tierra de protección es disipar las corrientes de fuga en un área grande. Esto sucede debido a contacto estrecho Conductores metálicos de puesta a tierra (clavijas y tiras) con tierra. Es por eso Los elementos de puesta a tierra nunca se pintan. Esto reduce en gran medida la conductividad de la corriente entre el metal y el suelo, haciendo que la protección sea ineficaz. La corrosión en las zonas de soldadura se puede prevenir con compuestos anticorrosivos, pero no con pintura.

Segundo punto importante: La conexión a tierra debe tener baja resistencia y para ello es muy importante un buen contacto. Se obtiene mediante soldadura. Todas las juntas están soldadas y la calidad de la costura debe ser alta, sin grietas, depresiones y otros defectos. Tenga en cuenta nuevamente: La conexión a tierra en una casa privada no se puede realizar mediante conexiones roscadas. Con el tiempo, el metal se oxida, se estropea, la resistencia aumenta muchas veces, la protección se deteriora o no funciona en absoluto.

Es muy imprudente utilizar tuberías u otros construcciones metalicas ubicado en el suelo. Desde hace algún tiempo, esta conexión a tierra funciona en una casa privada. Pero con el tiempo, las juntas de las tuberías se oxidan y destruyen debido a la corrosión electroquímica, activada por las corrientes de fuga, y la conexión a tierra deja de funcionar, al igual que la tubería. Por tanto, es mejor no utilizar este tipo de conductores de puesta a tierra.

Cómo hacerlo bien

Primero, observemos la forma del electrodo de tierra. El más popular tiene la forma de un triángulo equilátero con alfileres clavados en los vértices. También hay una disposición lineal (las mismas tres piezas, solo que en una línea) y en forma de contorno: los pasadores se introducen alrededor de la casa en incrementos de aproximadamente 1 metro (para casas con un área de más de 100 metros cuadrados). Los pasadores están conectados entre sí mediante tiras metálicas: unión metálica.

Procedimiento

Desde el borde de la casa hasta el lugar de instalación, el pasador debe tener al menos 1,5 metros. En el área seleccionada, se cava una zanja en forma de triángulo equilátero con un lado de 3 m. La profundidad de la zanja es de 70 cm y el ancho es de 50 a 60 cm, para que sea conveniente cocinar. Uno de los vértices, normalmente situado más cerca de la casa, está conectado a la casa mediante una zanja de al menos 50 cm de profundidad.

En los vértices del triángulo se martillan alfileres (una varilla redonda o una esquina de 3 m de largo). Quedan unos 10 cm por encima del fondo del pozo. Tenga en cuenta que el electrodo de tierra no llega a la superficie de la tierra. Se encuentra a 50-60 cm bajo el nivel del suelo.

A las partes sobresalientes de las varillas/ángulos se suelda una unión metálica: una tira de 40 * 4 mm. El electrodo de tierra creado se conecta a la casa con una tira de metal (40*4 mm) o un conductor redondo (sección transversal 10-16 mm2). También se suelda la tira con el triángulo de metal creado. Cuando todo está listo, las zonas de soldadura se limpian de escoria y se recubren con un compuesto anticorrosión (no pintura).

Después de comprobar la resistencia de puesta a tierra (en general, no debe exceder los 4 ohmios), se cubren las zanjas con tierra. No debe haber piedras grandes ni residuos de la construcción, la tierra se compacta capa a capa.

En la entrada de la casa, se suelda un perno a una tira de metal del electrodo de tierra, al que se une un conductor de cobre aislado (tradicionalmente el color de los cables de tierra es amarillo con una franja verde) con una sección central de al menos 4 mm 2.

Toma de tierra cerca de la pared de la casa con un perno soldado al final.

En el cuadro eléctrico, la conexión a tierra está conectada a un bus especial. Además, solo sobre una plataforma especial, pulida hasta brillar y lubricada con grasa. Desde este autobús se conecta la “tierra” a cada línea que se distribuye por la casa. Además, es inaceptable conectar la "tierra" con un conductor separado según el PUE, solo como parte de un cable común. Esto significa que si tienes cableado de dos hilos, tendrás que cambiarlo por completo.

¿Por qué no puedes hacer conexiones a tierra separadas?

Por supuesto, volver a cablear toda la casa requiere mucho tiempo y dinero, pero si desea utilizar aparatos eléctricos y electrodomésticos modernos sin problemas, es necesario. Conexión a tierra separada Ciertos medios son ineficaces e incluso peligrosos. Y es por eso. La presencia de dos o más de estos dispositivos, tarde o temprano, provoca la salida del equipo conectado a estos enchufes. Es que la resistencia de los circuitos depende del estado del suelo en cada lugar concreto. En algunas situaciones, se produce una diferencia de potencial entre dos dispositivos de conexión a tierra, lo que provoca fallas en el equipo o lesiones eléctricas.

Sistema de pasadores modulares

Todos los dispositivos descritos anteriormente, hechos de esquinas, tubos y varillas martillados, se denominan tradicionales. Su desventaja es el gran volumen de trabajo de excavación y la gran superficie que se requiere para instalar un electrodo de tierra. Esto se debe a que se requiere una cierta área de contacto entre los pines y tierra, suficiente para asegurar una “difusión” normal de la corriente. La necesidad de soldar también puede causar dificultades: no hay otra forma de conectar los elementos de conexión a tierra. Pero la ventaja de este sistema son sus costos relativamente bajos. Si realiza la conexión a tierra tradicional en una casa privada con sus propias manos, le costará un máximo de 100 dólares. Esto es si compras todo el metal, pagas la soldadura y haces el resto del trabajo tú mismo.

Los sistemas modulares de pasadores (pin) surgieron hace unos años. Se trata de un conjunto de pasadores que se introducen a una profundidad de hasta 40 m, es decir, se obtiene una varilla de conexión a tierra muy larga que llega hasta una profundidad. Los fragmentos de pasador se conectan entre sí mediante abrazaderas especiales, que no solo los fijan, sino que también garantizan una alta calidad. conexión eléctrica.

La ventaja de la conexión a tierra modular es el área pequeña y el menor trabajo requerido. Se requiere un pequeño hoyo con lados de 60*60 cm y una profundidad de 70 cm, una zanja que conecte el electrodo de tierra a la casa. Los pasadores son largos y delgados, introdúzcalos suelo adecuado no es difícil. Aquí es donde llegamos a la principal desventaja: la profundidad es grande, y si te encuentras, por ejemplo, con una piedra en el camino, tendrás que empezar de nuevo. Pero quitar las varillas es un problema. No están soldados, pero la cuestión es si la abrazadera aguantará o no.

La segunda desventaja es el alto precio. Junto con la instalación, dicha conexión a tierra le costará entre 300 y 500 dólares. Autoinstalación problemático, ya que clavar estas varillas con un mazo no funcionará. Necesito especial herramienta neumática, que aprendieron a sustituir por un taladro percutor con modo de percusión. También es necesario comprobar la resistencia después de cada varilla conducida. Pero si no quiere lidiar con soldadura y excavación, las clavijas de conexión a tierra modulares son una buena opción.

Los electrodomésticos y equipos modernos requieren conexión a tierra. Sólo en este caso los fabricantes mantendrán sus garantías. Los residentes de apartamentos tienen que esperar a que se revisen las redes, mientras que los propietarios pueden hacerlo todo por sí mismos. Cómo realizar la conexión a tierra en una casa privada, cuál es el procedimiento y los diagramas de conexión; lea sobre todo esto aquí.

En general, los bucles de tierra pueden tener la forma de un triángulo, un rectángulo, un óvalo, una línea o un arco. La mejor opción para una casa privada: un triángulo, pero otros son bastante adecuados.

Puesta a tierra en una casa privada: tipos de circuitos de puesta a tierra

Triángulo

La conexión a tierra en una casa privada o en una casa de campo se realiza con mayor frecuencia mediante un contorno en forma de triángulo isósceles. ¿Porqué es eso? Porque con una estructura así, en un área mínima obtenemos un área máxima de disipación de corriente. Los costos de instalación de un circuito de puesta a tierra son mínimos y los parámetros corresponden a los estándares.

La distancia mínima entre los pines en el triángulo del circuito de tierra es su longitud, la máxima es el doble de su longitud. Por ejemplo, si clava los pasadores a una profundidad de 2,5 metros, la distancia entre ellos debe ser de 2,5 a 5,0 m. En este caso, al medir la resistencia del circuito de tierra, obtendrá valores normales.

Durante el trabajo, no siempre es posible hacer que el triángulo sea estrictamente isósceles: las piedras quedan atrapadas en en el lugar correcto u otras áreas de terreno de difícil paso. En este caso, puedes mover los pines.

Bucle de tierra lineal

En algunos casos, es más fácil realizar un bucle de tierra en forma de semicírculo o cadena de pasadores alineados (si no hay un área libre de dimensiones adecuadas). En este caso, la distancia entre las clavijas también es igual o mayor que la longitud de los propios electrodos.

Con un contorno lineal es necesario. numero mayor electrodos verticales - para que el área de disipación sea suficiente

La desventaja de este método es que para obtener los parámetros requeridos se requiere una mayor cantidad de electrodos verticales. Dado que martillarlos sigue siendo un placer, si hay un meta, intentan hacer un contorno triangular.

Materiales del circuito de tierra

Para que la conexión a tierra de una casa particular sea eficaz, su resistencia no debe superar los 4 ohmios. Para ello, es necesario asegurar un buen contacto de los conductores de puesta a tierra con tierra. El problema es que la resistencia a tierra sólo se puede medir con un dispositivo especial. Este procedimiento se realiza al poner en funcionamiento el sistema. Si los parámetros son peores, el acta no se firma. Por lo tanto, al realizar la conexión a tierra de una casa o cabaña privada con sus propias manos, intente cumplir estrictamente con la tecnología.

Parámetros y materiales de los pines.

Las clavijas de conexión a tierra suelen estar hechas de metales ferrosos. La mayoría de las veces, se utiliza una varilla con una sección transversal de 16 mm o más o una esquina con parámetros de 50 * 50 * 5 mm (estante de 5 cm, espesor del metal - 5 mm). Tenga en cuenta que no se puede utilizar refuerzo: su superficie está endurecida, lo que cambia la distribución de las corrientes y, además, en el suelo se oxida y colapsa rápidamente. Lo que se necesita es una varilla, no un refuerzo.

Otra opción para las regiones áridas son los tubos metálicos de paredes gruesas. Su parte inferior se aplana formando un cono y se perforan agujeros en el tercio inferior. Para instalarlos se perforan agujeros de la longitud requerida, ya que no se pueden clavar. Cuando los suelos se secan y los parámetros de conexión a tierra se deterioran, se vierte una solución salina en las tuberías para restaurar la capacidad disipativa del suelo.

La longitud de las varillas de puesta a tierra es de 2,5 a 3 metros. Esto es suficiente para la mayoría de las regiones. Más concretamente hay dos requisitos:

Se pueden calcular parámetros específicos de puesta a tierra, pero se requieren los resultados de un estudio geológico. Si tiene alguno, puede solicitar un cálculo a una organización especializada.

De qué hacer conexiones metálicas y cómo conectarlas con pasadores.

Todos los pines del circuito están conectados entre sí mediante uniones metálicas. Se puede elaborar a partir de:

• alambre de cobre con una sección transversal inferior a 10 mm 2;
• alambre de aluminio con una sección transversal de al menos 16 mm 2
• Conductor de acero con una sección transversal de al menos 100 mm 2 (generalmente una tira de 25 * 5 mm).

La mayoría de las veces, los pasadores se conectan entre sí mediante una tira de acero. Está soldado a las esquinas o cabezas de la varilla. Es muy importante que la calidad de la soldadura sea alta; de esto depende si su conexión a tierra pasará la prueba o no (si cumplirá con los requisitos: resistencia inferior a 4 ohmios).

Cuando se utiliza alambre de aluminio o cobre, se suelda un perno de gran sección transversal a los pasadores y los cables ya están conectados a él. El cable se puede atornillar a un perno y presionar con una arandela y una tuerca, o se puede terminar el cable con un conector de un tamaño adecuado. la tarea principal lo mismo: garantizar un buen contacto. Por lo tanto, no olvide pelar el perno y el cable hasta dejar el metal desnudo (se puede tratar con papel de lija) y apretarlos bien para lograr un buen contacto.

Cómo hacer la conexión a tierra tú mismo

Una vez que se hayan comprado todos los materiales, puede comenzar a fabricar el circuito de tierra. Primero, corta el metal en pedazos. Su longitud debe ser aproximadamente 20-30 cm más larga que la calculada; cuando se introducen, la parte superior de los pasadores se dobla, por lo que hay que cortarlos.

Afile los bordes obstruidos de los electrodos verticales: todo irá más rápido

Hay una manera de reducir la resistencia al martillar los electrodos: afilar un extremo de la esquina o alfilarlo en un ángulo de 30°. Este ángulo es óptimo al conducir hacia el suelo. El segundo punto es soldar una almohadilla metálica al borde superior del electrodo, desde arriba. En primer lugar, es más fácil de golpear y, en segundo lugar, el metal se deforma menos.

Orden de trabajo

Independientemente de la forma del contorno, todo comienza con los trabajos de excavación. Es necesario cavar una zanja. Es mejor hacerlo con bordes biselados, de esta manera se desmorona menos. El orden de trabajo es el siguiente:

En realidad, eso es todo. Hicimos la puesta a tierra en una casa particular con nuestras propias manos. Ya sólo queda conectarlo. Para hacer esto, necesita comprender los diagramas de organización de puesta a tierra.

Insertar un circuito de tierra en la casa.

El bucle de tierra debe estar conectado de alguna manera al bus de tierra. Esto se puede hacer utilizando una tira de acero de 24*4 mm, alambre de cobre con una sección transversal de 10 mm2, alambre de aluminio sección transversal 16 mm2.

Si se utilizan cables, es mejor buscarlos en aislamiento. Luego se suelda un perno al circuito y se coloca un manguito con una almohadilla de contacto (redonda) en el extremo del conductor. Se atornilla una tuerca al perno, se le atornilla una arandela, luego un alambre, se coloca otra arandela encima y se aprieta todo con una tuerca (imagen de la derecha).

Cómo traer “tierra” a la casa

Cuando se utiliza una tira de acero, hay dos opciones: llevar una llanta o un cable a la casa. Realmente no quiero tirar de un neumático de acero de 24*4 mm, parece poco estético. Si es así, puede utilizar la misma conexión atornillada para instalar una barra colectora de cobre. Necesita un tamaño mucho más pequeño, queda mejor (foto de la izquierda).

También es posible realizar una transición de un bus de metal a un cable de cobre (sección transversal de 10 mm2). En este caso, se sueldan dos pernos al neumático a una distancia de varios centímetros entre sí (5-10 cm). Se enrolla un alambre de cobre alrededor de ambos pernos, presionándolos con una arandela y una tuerca contra el metal (apriete lo mejor posible). Este método es el más económico y conveniente. No requiere tanto dinero como usar solo alambre de cobre/aluminio, y es más fácil pasarlo a través de una pared que una barra colectora (incluso una de cobre).

Esquemas de puesta a tierra: ¿cuál es mejor hacer?

EN actualmente en el sector privado, solo se utilizan dos esquemas de conexión a tierra: TN-C-S y TT. En la mayoría de los casos, un cable de dos conductores (220 V) o de cuatro conductores (380 V) (sistema TN-C) es adecuado para la casa. Con dicho cableado, además del cable de fase (fase), hay una protección conductor pluma, en el que se combinan cero y tierra. En este momento Este método no proporciona una protección adecuada contra descargas eléctricas, por lo que se recomienda reemplazar el cableado antiguo de dos hilos por uno de tres hilos (220 V) o cinco hilos (380 V).

Para obtener un cableado normal de tres o cinco hilos, es necesario separar este conductor en tierra PE y neutro N (en este caso, se requiere un bucle de conexión a tierra individual). Esto se realiza en el armario de entrada en la fachada de la casa o en el armario de contabilidad y distribución del interior de la casa, pero siempre antes del contador. Dependiendo del método de separación se obtiene el sistema TN-C-S o TT.

Instalación de un sistema de puesta a tierra TN-C-S en una casa particular.

Al utilizar este circuito, es muy importante realizar un buen circuito de tierra individual. Tenga en cuenta que con el sistema TN-C-S, la protección contra descargas eléctricas requiere la instalación de RCD y disyuntores. Sin ellos no se habla de protección alguna.

Además, para garantizar la protección, es necesario conectar todos los sistemas hechos de materiales conductores al bus de tierra con cables separados (inextricables): calefacción, suministro de agua, marco de refuerzo de los cimientos, alcantarillado, tubería de gas (si están hechos de tubos metálicos). Por tanto, el bus de puesta a tierra debe tomarse “con reserva”.

Para separar el conductor PEN y crear conexión a tierra en una casa privada TN-C-S, se necesitan tres autobuses: en base metálica- será un bus PE (tierra) y sobre una base dieléctrica - será un bus N (neutro) y un pequeño bus divisor para cuatro "asientos".

El bus metálico de “tierra” debe estar conectado al cuerpo metálico del gabinete para que haya un buen contacto eléctrico. Para hacer esto, en los puntos de fijación, debajo de los pernos, se quita la pintura de la carrocería hasta dejar el metal desnudo. El bus cero, sobre una base dieléctrica, se monta mejor en un carril DIN. Este método de instalación cumple con el requisito básico: después de la separación, los buses PE y N no deben cruzarse en ningún lado (no deben tener contacto).

Puesta a tierra en una casa privada: transición del sistema TN-C a TN-C-S

• El conductor PEN procedente de la línea se conecta al divisor de bus.
• Conectamos el cable del circuito de tierra al mismo bus.
• Desde un enchufe con un cable de cobre con una sección transversal de 10 mm 2 colocamos un puente en el bus de tierra;
• Desde la última toma libre colocamos un puente en el bus cero o bus neutro (también hilo de cobre de 10 mm2).

Eso es todo: la conexión a tierra en una casa privada se realiza de acuerdo con el esquema TN-C-S. A continuación, para conectar a los consumidores, tomamos la fase del cable de entrada, cero del bus N y tierra del bus PE. Nos aseguramos de que tierra y cero no se crucen en ningún lado.

Puesta a tierra según el sistema TT.

Convertir un circuito TN-C a TT es generalmente sencillo. Hay dos cables que salen del poste. El conductor de fase se utiliza además como fase, y el conductor PEN de protección se conecta al bus "cero" y luego se considera cero. El conductor del circuito realizado se alimenta directamente al bus de tierra.

Conexión a tierra de bricolaje en una casa privada - diagrama TT

La desventaja de este sistema es que proporciona protección sólo para equipos que requieren el uso de un cable de “tierra”. Si también hay electrodomésticos fabricados según un circuito de dos hilos, es posible que estén energizados. Incluso si las carcasas están conectadas a tierra con conductores separados, en caso de problemas, la tensión puede permanecer en “cero” (la máquina romperá la fase). Por lo tanto, de estos dos esquemas, se da preferencia al TN-C-S porque es más fiable.

Hoy en día, cada hogar tiene refrigerador, horno microondas y TV. Otros agregarán a esta lista una lavadora, calentador de agua, aspiradora, aire acondicionado, etc. Todos estos dispositivos requieren mucha electricidad de alta calidad. Al mismo tiempo, tanto los electrodomésticos como el sistema de protección de personas contra descargas eléctricas funcionarán normalmente sólo si existe una conexión a tierra confiable.

De acuerdo: ¡con la conexión a tierra la casa se vuelve más confiable!

¿Por qué es necesaria una conexión a tierra de alta calidad?

La conexión a tierra es una conexión eléctrica. superficies metálicas dispositivos con tierra. Físicamente consta de una serie de elementos estructurales conectados en serie, a los que se les denomina sistema de puesta a tierra.

Su resistencia eléctrica en redes de 220V, 380V no debe ser superior a 4 Ohmios.

Mucha gente sabe que las reglas para organizar un lugar de trabajo en una empresa requieren la conexión a tierra de las carcasas metálicas de las computadoras. Por supuesto, esto se hace para mejorar la seguridad eléctrica. Sin embargo, esto también mejora la inmunidad al ruido de la electrónica, lo que aumenta la velocidad del ordenador. Entonces, ¿por qué no conectar la casa a tierra para garantizar Mejores condiciones¿Para trabajar tanto para usted como para el equipo?

Sucede que cuando tocas el cuerpo metálico de un calentador de agua o de una lavadora, sientes una sensación de hormigueo. Este tipo de problema también se elimina poniendo a tierra la carcasa de la unidad.

Así se ven los contactos de tierra de un cable protector

Se sabe que un horno microondas en funcionamiento no genera radiación dañina para las personas que se encuentran cerca. En este caso, se proporciona una protección verdaderamente confiable solo cuando su carcasa está conectada a tierra de manera confiable. Si se instala una caldera de gas en la casa, generalmente no se permite su funcionamiento sin conexión a tierra por razones de seguridad.

Como usted sabe, un pararrayos protege los edificios del fuego y los aparatos eléctricos del alto voltaje. La instalación de un pararrayos cerca de una casa de madera se realiza solo en presencia de un circuito de conexión a tierra.

Proteger a las personas de descargas eléctricas

La ilustración anterior demuestra claramente el mecanismo para proteger a las personas de descargas eléctricas cuando están conectadas a tierra. Su esencia es garantizar que el cuerpo humano no esté expuesto a voltajes y corrientes inaceptables.

Sistemas de suministro de energía y circuito de puesta a tierra en una casa particular.

Todo el mundo sabe que no todos los hogares tienen un conductor de protección. Puede parecer que las líneas eléctricas existentes ya cuentan con todos los aspectos de seguridad incorporados. Sin embargo, los sistemas de suministro de energía suelen estar obsoletos o no estar en buenas condiciones.

Sistema de alimentación TN-C

Actualmente, un gran número de hogares reciben electricidad a través de un sistema TN-C de dos hilos. En este esquema, el conductor de protección PE y el conductor neutro N se combinan en la subestación formando un cable PEN.

En la producción, con fines de protección, se utiliza la llamada conexión a tierra, es decir, el cuerpo del equipo está conectado a un cable PEN. Esto no se puede hacer en viviendas, ya que en varias situaciones de emergencia la superficie del dispositivo puede energizarse. Conclusión: para proteger de forma fiable a personas y equipos, es necesaria la conexión a tierra.

Sistema de alimentación TN-C-S

Eficiente y solución correcta– consiste en convertir el sistema TN-C a TN-C-S. En este caso, en la entrada del edificio, el conductor PEN se divide en PE y cero N, y en este punto se realiza una conexión a tierra local (¡nuevamente!) Para una implementación práctica, se instala un bus de puesta a tierra en el tablero de distribución de entrada, en contacto con la pantalla y un bus de tierra, aislado de su cuerpo.

El conductor PEN de la línea eléctrica está conectado al bus cero y el circuito de protección local está conectado al bus de tierra. Se instala un puente entre los autobuses. Desde el lado del cableado interno, los conductores N están conectados al bus cero y el cable PE está conectado al bus.

Este método de protección tiene un inconveniente: si hay un mal contacto o una rotura en el conductor común PEN, todos los objetos conectados a esta línea de alimentación se conectarán a su circuito. Esto puede causar que aparezca voltaje peligroso en el conductor PE o que se queme.

Sistema de alimentación TT

Estos problemas se pueden evitar si utiliza otro método de protección: convertir el sistema TN-C a TT. Esta solución se utiliza con mayor frecuencia en condiciones de producción. En este caso, el conductor PEN se considera cero N y las carcasas de los consumidores se conectan a tierra por separado.

En términos prácticos, la conversión de la red se debe realizar de la misma forma que en el caso anterior, pero no se instala un puente entre los buses. En este caso, las carcasas de los dispositivos siempre estarán en potencial de tierra, sin embargo, en este circuito es necesario utilizar un RCD y un relé de voltaje.

Tenga en cuenta que en el circuito de dos hilos no hay cable protector y surge la pregunta: ¿cuál se puede utilizar? Al mismo tiempo, de acuerdo con las reglas de instalaciones eléctricas, debe ser parte del cable común y se debe reemplazar el cableado eléctrico de la casa. A veces todavía se coloca por separado en un canal de cable. Por supuesto, la sección transversal del cable de protección no debe ser menor que la de los conductores cero y de fase.

Sistema de alimentación TN-S

El sistema de suministro de energía más confiable es el TN-S. En este caso, los cables del conductor de protección PE, neutro N y fase L (uno o tres) se suministran por separado de la subestación. Sin embargo, incluso en este caso, la confiabilidad de la línea eléctrica puede ser cuestionable, por lo que es mejor conectar el conductor PE al circuito de tierra local en la entrada de la casa. Como puede ver, en casi cualquier caso, si hablamos de una casa privada, solo se puede disponer de una protección completa si se dispone de su propio circuito de protección.

Opciones de diseño de bucle de tierra

No siempre es necesario instalar la llamada puesta a tierra artificial. Quizás en su caso ya exista un conductor de puesta a tierra natural que deba utilizarse. Lo siguiente puede actuar como conductor de puesta a tierra natural:

• tubería de pozo de agua;
• tubería metálica enterrada en el suelo;
• pilotes y otros elementos de hormigón armado;
• Rieles de acero, tubos y otros perfiles enterrados en el suelo.

Opción de conexión de conductor de protección estándar

Por supuesto, si se utiliza un conductor de tierra natural, se debe garantizar su conexión eléctrica confiable al bus PE del panel de entrada. Como conector, lo más adecuado es una tira de acero con una sección transversal de 40x5 mm, que debe soldarse a la estructura en el suelo.

Se coloca en la base del edificio. Aquí se suelda un perno con un diámetro de 10 mm a la tira, sobre el cual se atornillan dos tuercas con dos arandelas entre ellas. Entre las arandelas se sujeta un cable de cobre con una sección transversal de al menos 10 mm2, que se conecta al bus PE del panel de entrada. No se permite el uso de los siguientes como conductores de puesta a tierra:

• tuberías de sistemas de calefacción;
• tuberías;
• tuberías de alcantarillado;
• Tuberías de sustancias inflamables y tóxicas.

Una de las opciones para la puesta a tierra natural es una base de edificio de hormigón armado. En este caso, se deben cumplir una serie de condiciones:

• separado elementos metalicos la base debe estar conectada mediante soldadura;
• sus superficies no deben tratarse con materiales impermeabilizantes aislantes;
• la base no debe estar en un ambiente agresivo;
• La humedad del suelo no debe superar el 3%.

Opciones básicas para poner a tierra una casa privada.

Si no hay nada que pueda usarse como conductor de puesta a tierra natural, tendrás que hacer uno artificial con tus propias manos. El diagrama del circuito de tierra se puede realizar en la forma:

• el contorno alrededor del edificio a partir de una gran cantidad de elementos llevados a poca profundidad;
• estructuras de tres o más pasadores clavados a una profundidad de aproximadamente 2-3 m en forma de triángulo, cuadrado, etc.;
• un electrodo enterrado a varios metros.

Teóricamente, todas las opciones tienen derecho a existir. En la práctica, el esquema más popular es el de tres pines colocados en las esquinas de un triángulo. Tenga en cuenta que si hace una estructura en el sótano de un edificio con sus propias manos, no tiene que preocuparse por aumentar la resistencia al flujo de corriente como resultado de la congelación del suelo.

Cálculo de parámetros del bucle de tierra.

Como ya hemos señalado, en una red de 220 V y 380 V, la resistencia de puesta a tierra no debe superar los 4 ohmios. Este valor depende de una serie de parámetros:

• profundidad de colocación, número y área de electrodos;
• conductividad de la superficie de los conductores de puesta a tierra;
• profundidad y dimensiones de elementos horizontales;
• composición del suelo y contenido de humedad.

Esquema general de puesta a tierra

Además, la resistencia del suelo aumenta notablemente cuando hace heladas, por lo que hay que tener en cuenta la zona climática. Basado en lo necesario Características electricas, así como los parámetros enumerados, y se produce el cálculo de la conexión a tierra. Al mismo tiempo, las fórmulas de cálculo tienen muchos componentes y son bastante engorrosas.

Por supuesto, los cálculos complejos deben realizarse en condiciones industriales, cuando hablamos de una gran cantidad de materiales y dimensiones importantes de estructuras. En una casa privada, es mucho más fácil realizar cálculos de evaluación y consultar a la organización local de suministro de energía y a los vecinos. Hemos preparado para usted una tabla de referencia para calcular el número de conductores de puesta a tierra.

Tabla de cálculo de parámetros de puesta a tierra.
Tipo de suelo	Resistividad del suelo, Ohm*m	Número de electrodos de tierra
Suelos salinos	25	2
Turba	50	3
tierra de jardín	40	3
Chernozem	50	3
La arena está muy humedecida.	60	4
Arcilla	60	4
Arena moderadamente humedecida	130	10
Franco arenoso mojado	150	12

Esta tabla está compilada para las condiciones 3. zona climática con posibles temperaturas de hasta -40°C. Convencionalmente se supone que la composición del suelo es la misma en toda la profundidad del contorno. Se seleccionaron los siguientes parámetros de diseño:

• pasadores angulares de acero con una sección transversal de 50x50x5 mm y una longitud de 3 m;
• distancia entre conductores de puesta a tierra 2 m;
• listón de conexión horizontal de acero con una sección de 40x4 mm;
• La profundidad de colocación de los elementos horizontales es de 0,5 m.

De la tabla se desprende que la sal y la humedad contribuyen a la propagación de la corriente en el suelo, mientras que la arena seca tiene una alta resistencia. Por lo tanto, es necesario organizar adecuadamente la puesta a tierra en la estación seca, luego en otros períodos sus parámetros solo mejorarán. En la práctica, el bucle de tierra debe realizarse de acuerdo con la tabla, teniendo en cuenta la posibilidad de añadir pines. Una vez finalizado el trabajo, se mide su resistencia y, si es necesario, se instalan conductores de puesta a tierra adicionales.

Trabajos de excavación durante la disposición de puesta a tierra.

Instrucciones para organizar un circuito de tierra triangular

En la práctica, el esquema más popular para realizar un circuito de tierra es el de forma triangular, aunque son posibles otras variantes de su geometría. Se introducen en el suelo tres pasadores de igual longitud en las esquinas de un triángulo equilátero y se conectan con una barra colectora horizontal.

EN sistema cerrado si uno de los contactos se rompe, el circuito continúa funcionando. En el caso de la colocación secuencial de conductores de tierra, cuando se rompe el conector horizontal, la resistencia del circuito aumenta notablemente. En esta opción, para aumentar la confiabilidad, se puede conectar un conector horizontal en el medio de la estructura y realizar varias líneas.

Elementos del circuito de tierra

Para configurar un circuito de protección a tierra, necesitará los siguientes materiales:

• • esquina de acero 50x50x5mm, longitud de cada pasador 3-5m;
  • fleje de acero con una sección de 40x4 mm;
  • un juego de tornillería galvanizada M10 compuesto por un perno, dos tuercas y dos arandelas;
  • compuesto anticorrosión o pintura para uso exterior.

Como pasador también puede servir una varilla con un diámetro de al menos 12 mm. Sin embargo, no se recomienda el uso de refuerzo, ya que tiene una mayor resistencia superficial. La esquina, por el contrario, encaja muy bien, ya que tiene una gran superficie de contacto, no se dobla al clavarse en el suelo, tiene una sección pequeña y penetra fácilmente en el suelo.

Arriba hay una lista de las principales herramientas necesarias para completar el trabajo. Primero, debe cavar una zanja de 0,7 m de profundidad en forma de triángulo con un lado de 2,5 m a una distancia de 1-2 m del edificio. Uno de los vértices del triángulo debe estar conectado mediante una ranura de la misma profundidad a la pared de la casa. En este caso, es necesario prever la posibilidad de colocar varillas adicionales si la resistencia del circuito de tierra es superior a 4 ohmios.

Dimensiones del circuito de tierra en forma de triángulo.

Debe medirse cuando la estructura esté lista. Se corta un perfil de acero de 3 a 5 m de largo con una amoladora en ángulo para facilitar la penetración en el suelo. Tenga en cuenta que para reducir la resistencia a la propagación de la corriente, debe elegir las varillas más largas que puedan clavarse en el suelo. En cualquier caso, deberán extenderse por debajo de la profundidad de congelación al menos 1 m. Para facilitar el trabajo, puede perforar previamente agujeros en el suelo a la longitud del taladro.

Las esquinas se clavan en el suelo con un mazo, colocándolas en los vértices de un triángulo de 2 m de lado. Como resultado, el corte superior de las esquinas debe sobresalir 20 cm por encima del fondo de la zanja. Tenga en cuenta que cuando la distancia entre los pines aumenta o disminuye en 1 m, la eficiencia general del circuito aumenta o disminuye en consecuencia entre un 10 y un 20%.

Etapas de la disposición de un circuito de tierra triangular.

Las partes que sobresalen de la esquina se conectan mediante soldadura con una tira de 40x4 mm. A continuación, se lleva el conector horizontal a la base del edificio, donde se le suelda un perno. La confiabilidad de la estructura será mayor si la tira de conexión es de una sola pieza. Las áreas de soldadura deben tratarse con anticorrosivo o recubrirse con pintura.

No se debe pintar nada más, ya que esto empeorará el contacto eléctrico entre tierra y tierra.

Después de completar el trabajo de instalación, se recomienda fotografiar la estructura y luego las zanjas se cubren con tierra sin piedras ni escombros. Se compactan los lugares donde se perfora la tierra sobre el perno soldado a la tira, se atornillan dos tuercas con dos arandelas entre ellas. Entre las arandelas se sujeta un anillo de alambre de cobre con una sección transversal de al menos 10 mm2, que se conecta al bus de tierra del blindaje de entrada.
Opciones para introducir puesta a tierra en el edificio.

Alternativamente, se puede perforar un agujero en la base del edificio en el que se inserta un pasador o perno de metal, soldado a la tira del circuito de tierra. En este caso, el conductor de cobre está conectado a adentro edificio.

Instalamos puesta a tierra industrial

Lo bueno del sistema de protección comentado anteriormente es que puedes construirlo tú mismo utilizando materiales estándar. Tendrás que jugar con los trabajos de excavación y soldadura, pero el resultado se consigue con relativamente poco dinero. Una opción alternativa es adquirir un kit de conexión a tierra especial.

Kit de fábrica para instalación de puesta a tierra.

Los kits, uno de los cuales se muestra en la foto, están diseñados para una longitud total de 6 a 45 m y constan de varias cantidades los siguientes elementos:

• pasador de acero cobrizo de 1,5 m de largo;
• acoplamiento;
• consejo inicial;
• cabezal guía para el accesorio del taladro percutor;
• abrazadera de conexión de cables;
• lubricante conductor;
• cinta impermeabilizante;
• accesorio para taladro percutor.

El sistema de protección considerado es bueno porque no requiere trabajo de soldadura y toma área mínima. Las varillas recubiertas de cobre tienen muy buen contacto con el suelo. En este caso, en un agujero pequeño sólo se puede instalar un electrodo de tierra suficientemente largo (hasta 40 m).

Sin embargo, un kit así cuesta mucho. Además, al clavar las varillas en el suelo se pueden formar piedras. Quitar piezas del suelo sin dañarlas es problemático. Además, al instalar la conexión a tierra, debe verificar su resistencia después de introducir el siguiente pin.

Etapas de instalación de puesta a tierra modular con tus propias manos.

La instalación del electrodo de puesta a tierra modular se realiza en el siguiente orden:

• las partes roscadas de la varilla están recubiertas con lubricante conductor;
• atornille la punta de arranque y el acoplamiento de conexión a la varilla;
• atornille el cabezal guía en el acoplamiento;
• se sujeta un accesorio especial al taladro percutor, que se instala en el casquillo del cabezal guía;
• una persona sostiene el pasador en posición vertical, la otra enciende el taladro percutor y clava el pasador en el suelo;
• las partes roscadas de la siguiente varilla están recubiertas con lubricante conductor;
• atornillar el acoplamiento a la varilla;
• el cabezal guía se traslada a una nueva varilla y se atornilla en el acoplamiento de la anterior;
• verificar la resistencia al flujo de corriente utilizando el medidor F4103-M1;
• cuando el valor llega a menos de 4 ohmios, se coloca una abrazadera en la varilla para conectar el cable;
• las piezas de la abrazadera están prelubricadas con lubricante conductor y se conecta un cable de cobre con una sección transversal de al menos 10 mm2;
• La abrazadera junto con el cable se envuelve firmemente con cinta impermeabilizante.

Comprobando usted mismo las características del circuito de tierra

La forma más sencilla y correcta de comprobar los resultados de su trabajo es invitar a un especialista con un medidor de resistencia a tierra. El dispositivo F4103-M1 necesario para esto es más caro que el diseño del circuito, por lo que no lo comprará.

Residentes comunes Edificio de apartamentos y las mansiones privadas tienen poca comprensión de lo que es la conexión a tierra. Por supuesto, todo el mundo ha oído hablar de él, pero sólo unos pocos comprenden su estructura e imaginan el principio de funcionamiento. Por lo general, se trata de personas que se dedican a las profesiones de la construcción.

Pero a veces incluso los habitantes más simples necesitan disponer de una conexión a tierra en su casa. A pesar de la aparente complejidad del problema, realizar la conexión a tierra en una casa privada con sus propias manos es bastante simple. Por supuesto, será necesaria algún tipo de ayuda, pero nada demasiado complicado o imposible.

Cómo hacer una conexión a tierra en casa con tus propias manos.

En cualquier casa particular funciona casi las 24 horas. un gran número de Los electrodomésticos, las luces de las habitaciones se encienden y apagan periódicamente, y todo ello determina un importante consumo total de energía eléctrica. Para garantizar la seguridad en el uso de redes eléctricas, la casa debe tener un dispositivo de conexión a tierra.

El principio de conexión a tierra se describe claramente en el vídeo. Para poner a tierra una red de 220 V, es necesario construir el llamado circuito de puesta a tierra. Es un cable que está conectado al bus de tierra principal en el panel eléctrico y sale a un dispositivo de tierra que está enterrado en el suelo cerca de la casa (foto).

Desde el bus de tierra principal, los cables de tierra se extienden a todos los aparatos eléctricos y puntos de alimentación de la casa. Por lo tanto, la conexión a tierra elimina cualquier proceso negativo que teóricamente (y a menudo prácticamente) puede ocurrir dentro del cableado eléctrico y los electrodomésticos que se utilizan en su hogar.

Puede haber muchas situaciones de este tipo: una fase abierta, la formación de corrientes parásitas, un cortocircuito, etc. La conexión a tierra elimina cualquier consecuencia de tales situaciones de emergencia y conduce la corriente a través del dispositivo de conexión a tierra. El diagrama de conexión a tierra se muestra en la foto.

Cómo hacer un bucle de tierra

Un dispositivo de conexión a tierra, o circuito de conexión a tierra, consta de varias clavijas metálicas (electrodos) que están conectadas entre sí en un extremo y enterradas en el suelo en el otro extremo. Normalmente, los electrodos "caseros" están hechos de acero reforzado o en ángulo. Con menos frecuencia, de tuberías. En el video se puede ver cómo hacer, clavar en el suelo y conectar dichos pines.

El circuito de tierra suele tener la forma de un cuadrado o un triángulo (diagrama). Los electrodos no deben tener una longitud inferior a 2,5 metros. Los bordes del circuito de conexión a tierra deben ser iguales o múltiplos de ellos. Por ejemplo, si la longitud del electrodo es de 2,5 metros, entonces los bordes del circuito deben tener 2,5 o 5 metros. La longitud óptima de las clavijas de los electrodos es de 2,5 a 3 metros.

En consecuencia, el bucle de tierra puede tener los siguientes parámetros: sus lados deben tener una proporción de 2,5 x 2,5 o 3 x 3. A veces, el cuadrado se hace un poco más grande (4 x 4 m). Es recomendable afilar los electrodos por un extremo. Esto hará que sea más fácil clavarlos en el suelo. Los pasadores se sueldan entre sí en un circuito sólo después de enterrarlos en el suelo.

El proceso de instalación de un circuito de tierra se ve así:

1. Primero, al lado de la casa, debe cavar una zanja con la forma del contorno futuro (cuadrado o triangular). Su profundidad debe ser de 70 a 80 cm.

2. Cortamos el refuerzo en pasadores de igual longitud de 2,5-3 m y los introducimos en las esquinas de la zanja, como en el vídeo. Asegúrese de dejar pequeñas partes de los electrodos por encima del suelo.

3. Las partes superiores de los electrodos están conectadas entre sí mediante tiras de acero. Esto se puede hacer mediante soldadura.

4. En una de las esquinas se suelda una tira de acero, que se debe llevar a la pared del edificio.

5. Se debe soldar un perno al extremo de la tira de acero mediante la misma soldadura eléctrica.

6. El cable de tierra de 220 V que sale de la casa se fija al perno soldado de esta manera. La fijación se puede realizar de la siguiente manera: enrolle el cable formando un bucle y simplemente colóquelo en el perno. Se colocan encima una tuerca y una arandela y se aprietan firmemente.

7. Después de esto, basta con cubrir con tierra la zanja con el circuito de conexión a tierra.

8. El cable está conectado, como se mencionó anteriormente, al bus de tierra en el tablero de distribución.

Tenga en cuenta: La sección transversal del conductor debe ser superior a 75 metros cuadrados. mm. Sólo en este caso la conexión a tierra será eficaz y durará mucho tiempo.

Método alternativo

Existe otro método, más moderno, para disponer la conexión a tierra en una casa privada. No utiliza un circuito cuadrado o triangular soldado a partir de piezas, sino un único electrodo largo (foto). Este método se llama pin modular porque el electrodo de conexión a tierra es un pin muy largo (6, 10 o más metros) que consta de módulos individuales.

por bastante por obvias razones Es simplemente imposible clavar un electrodo tan largo en el suelo por completo. Por eso los módulos se van enterrando uno a uno, uno tras otro uniéndose entre sí (vídeo). La longitud estándar del módulo es de 1,5 m. Está fabricado con viga de acero (D = 17-25 mm) recubierta de cobre. El cobre tiene propiedades anticorrosión.

Cada uno de estos módulos termina con una punta de acero afilada, que ayuda a clavarlo en el suelo. En el otro lado del módulo se encuentra un acoplamiento de latón en el que se inserta el siguiente módulo.

Por lo tanto, cada módulo de nuestro electrodo largo se clava en el suelo con un taladro percutor, después de lo cual se conecta el siguiente módulo a su parte abierta (acoplamiento). Y así sucesivamente, segmento por segmento, hasta que todo el electrodo quede enterrado en el suelo.

Secuencia de trabajo:

1. Se cava un pequeño agujero de 0,3 x 0,3 m en el suelo. Profundidad = 0,3 m.

2. Se coloca una punta de acero en el módulo en un lado. Este extremo del pasador se hunde en el suelo.

3. Se coloca un acoplamiento en el otro extremo.

4. Para facilitar el trabajo con un taladro percutor, puede atornillar un perno con cabeza redonda en el acoplamiento.

5. El pasador se entierra a 1,2 m en el suelo. Un pequeño trozo del pasador con un acoplamiento permanece sobre la superficie del suelo.

6. Se retira el perno del acoplamiento.

7. Luego se vierte un poco de pasta anticorrosión y se inserta el siguiente módulo. Después de esto, toda la historia se repite.

8. El último módulo se introduce bastante profundamente. Su acoplamiento debe ubicarse directamente sobre la superficie del suelo.

9. Es necesario desenroscarlo y reemplazarlo con una abrazadera de latón.

10. A la abrazadera se fija una tira de acero (30 x 5 mm), que puede sustituirse con bastante éxito por un cable de acero (D = 10 mm). La unión debe estar aislada con cinta de goma.

11. Luego se llena el agujero.

Este circuito de pines modulares se vende listo para usar. Echa un vistazo a cualquier tienda de materiales de construcción. Como puede ver, la disposición de dicha conexión a tierra es bastante sencilla. La única recomendación: asegúrese de seleccionar la longitud correcta de la clavija del electrodo. Debe enterrarse en el suelo por debajo de su nivel de congelación (esto es, en promedio, 6-8 módulos).