Conexión a tierra de bricolaje en una casa privada 220V: dispositivo de bucle de conexión a tierra, procedimiento de instalación

Esquemas de puesta a tierra de bricolaje para casas privadas: 380 V y 220 V

Al instalar bucles de tierra, no hay una diferencia significativa entre el esquema de una casa privada para 3 fases (380 voltios) y monofásico (220 voltios). Pero en el cableado está presente. Averigüemos qué es.

Entrada correcta en la casa. Así es como debería verse idealmente.

Con una red monofásica, se utiliza un cable de tres hilos (fase, cero y tierra) para alimentar los aparatos eléctricos. Una red trifásica requiere un cable eléctrico de cinco hilos (la misma tierra y cero, pero tres fases)

Se debe prestar especial atención a la desconexión: la conexión a tierra no debe entrar en contacto con cero

Considere la situación. De la subestación salen 4 hilos (cero y 3 fases), llevados al cuadro de distribución. Habiendo arreglado la conexión a tierra correcta en el sitio, la colocamos en el escudo y la "plantamos" en un bus separado. Los núcleos de fase y cero pasan por toda la automatización (RCD), luego de lo cual van a los aparatos eléctricos. Desde el bus de tierra, el núcleo va directamente a los enchufes y equipos. Si el contacto cero está conectado a tierra, los dispositivos de corriente residual funcionarán sin ningún motivo, y dicho cableado en la casa es completamente inútil.

Esquema puesta a tierra en el país hacerlo usted mismo es simple, pero requiere un enfoque cuidadoso y preciso al realizarlo. Es fácil de realizar para una sola caldera u otro aparato eléctrico. A continuación, definitivamente nos detendremos en esto.

El cuerpo de la caldera de gas, al igual que las tuberías de metal, requiere una conexión a tierra de alta calidad para evitar chispas.

¿Qué es un bucle de tierra en una casa privada: definición y dispositivo?

Un bucle de tierra es una estructura de pasadores y neumáticos ubicados en el suelo, que proporciona la eliminación de corriente si es necesario. Sin embargo, no cualquier suelo es adecuado para un dispositivo de puesta a tierra. El suelo de turba, marga o arcilla se considera exitoso para esto, pero la piedra o la roca no son adecuadas.

El contorno está listo. Queda por colocar el neumático en la pared de la casa.

El circuito de tierra se encuentra a una distancia de 1 ÷ 10 m del edificio. Para esto, se cava una zanja que termina en un triángulo. Las dimensiones óptimas son las longitudes laterales de 3 m.En las esquinas de un triángulo equilátero, se introducen electrodos de clavija, conectados por un neumático de acero o una esquina por soldadura. Desde la parte superior del triángulo, el neumático va a la casa. Consideraremos el algoritmo de acciones en detalle en las instrucciones paso a paso a continuación.

Una vez que haya descubierto qué es el bucle de tierra, puede proceder a los cálculos del material y las dimensiones.

Cálculo de puesta a tierra para una casa privada: fórmulas y ejemplos.

Las reglas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE) y GOST establecen el marco exacto de cuántos ohmios deben conectarse a tierra. Para 220 V, esto es 8 ohmios, para 380 - 4 ohmios. Pero no olvide que para el resultado general, también se tiene en cuenta la resistencia del suelo en el que se coloca el bucle de tierra. Esta información se puede encontrar en la tabla.

Conociendo los datos, puedes usar la fórmula:

La fórmula para calcular la resistencia de la varilla.

dónde:

• R_o – resistencia de la varilla, Ohm;
• L es la longitud del electrodo, m;
• d es el diámetro del electrodo, m;
• T es la distancia desde el centro del electrodo hasta la superficie, m;
• R_equivalente – resistencia del suelo, Ohm;
• T es la distancia desde la parte superior de la varilla hasta la superficie, m;
• yo_norte – distancia entre pines, m.

Pero esta fórmula es difícil de usar. Para simplificar, sugerimos usar una calculadora en línea, en la que solo necesita ingresar datos en los campos apropiados y hacer clic en el botón calcular. Esto eliminará la posibilidad de errores en los cálculos.

Para calcular el número de pines, usamos la fórmula

Fórmula para calcular el número de barras en un bucle

donde R_norte es la resistencia normalizada para el dispositivo de puesta a tierra, y ψ es el coeficiente climático de resistencia del suelo. En Rusia, cobran 1,7 por ello.

Considere un ejemplo de conexión a tierra para una casa privada, de pie sobre suelo negro. Si el circuito está hecho de un tubo de acero de 160 cm de largo y 32 cm de diámetro, reemplazando los datos en la fórmula, obtenemos n_o = 25,63 x 1,7/4 = 10,89. Redondeando el resultado, obtenemos la cantidad requerida de electrodos de tierra: 11.

Características de los esquemas de puesta a tierra 220 y 380 V.

La conexión en cada caso es especial. Lo único que permanece sin cambios es el contorno exterior. El diseño puede ser cualquiera (cerrado, lineal). Pero desde el momento en que ingresa a la casa, debe tener en cuenta algunos matices. Lo mismo se aplica al dispositivo de cableado. Un voltaje de 220 voltios requiere una línea de dos hilos. En este caso, uno deberá dividirse en "tierra" y "neutro". El otro está montado sobre aisladores.

380 V es una red eléctrica para la que se utiliza un sistema de cuatro hilos. Una de las venas está sujeta a división, como en el caso anterior. El resto se montan mediante aisladores, sin contacto entre sí. Otra característica de este método de instalación es la necesidad de utilizar equipos de protección adicionales. Estos son RCD y autómatas diferenciales. Se les trae un conductor "neutro".

Diseño de circuito

Componentes

Bucle de tierra

La resistencia de tierra (Rz) del bucle mencionada anteriormente es el principal parámetro controlado en todas las etapas de su operación y determina la efectividad de su uso. Este valor debe ser tan pequeño que proporcione un camino libre para la corriente de emergencia, que tiende a drenarse hacia el suelo.

¡Nota! El factor más importante que tiene una influencia decisiva en la magnitud de la resistencia del suelo es la calidad y condición del suelo en el sitio del GD. En base a esto, el GD o lazo de tierra considerado del GK (que para nuestro caso es lo mismo) debe tener un diseño que cumpla con los siguientes requisitos:

En base a esto, el GD o lazo de tierra considerado del GK (que para nuestro caso es lo mismo) debe tener un diseño que cumpla con los siguientes requisitos:

• En su composición, es necesario prever un conjunto de varillas o pasadores metálicos con una longitud de al menos 2 metros y un diámetro de 10 a 25 milímetros;
• Están interconectados (obligatorio para soldar) con placas del mismo metal en una estructura de cierta forma, formando el llamado "electrodo de tierra";
• Además, el kit del dispositivo incluye un bus de cobre de suministro (también llamado eléctrico) con una sección transversal determinada por el tipo de equipo protegido y la cantidad de corrientes de drenaje (consulte la tabla en la figura a continuación).

Tabla de secciones de neumáticos

Estos componentes del dispositivo son necesarios para conectar los elementos del equipo protegido con un relé (bus de cobre).

Diferencia en la ubicación del dispositivo

De acuerdo con las disposiciones del PUE, el circuito de protección puede ser tanto externo como interno, y cada uno de ellos tiene requisitos especiales. Este último establece no solo la resistencia permisible del bucle de tierra, sino que también especifica las condiciones para medir este parámetro en cada caso particular (fuera y dentro del objeto).

Al separar los sistemas de puesta a tierra según su ubicación, debe recordarse que solo para estructuras exteriores es la pregunta correcta de cómo se normaliza la resistencia del electrodo de tierra, ya que generalmente está ausente en interiores. Para las estructuras internas, el cableado es típico en todo el perímetro de las instalaciones de los buses eléctricos, a los que se conectan las partes de equipos y dispositivos conectados a tierra por medio de conductores de cobre flexibles.

Para elementos estructurales puestos a tierra fuera del objeto, se introduce el concepto de resistencia de puesta a tierra, que surgió debido a la especial organización de protección en la subestación. El hecho es que al formar un conductor de protección o de trabajo cero combinado con él en la estación de suministro, el punto neutro del equipo (transformador reductor, en particular) ya está conectado a tierra una vez.

Por lo tanto, cuando se realiza otra conexión a tierra local en el extremo opuesto del mismo cable (por lo general, un bus PEN o PE, que sale directamente al blindaje del consumidor), se puede decir correctamente que se ha repetido. La organización de este tipo de protección se muestra en la siguiente figura.

Reconexión a tierra

¡Importante! La presencia de puesta a tierra local o repetida le permite asegurarse en caso de daños en el cable neutro de protección PEN (PE - en el sistema de suministro de energía TN-C-S). Tal mal funcionamiento en la literatura técnica generalmente se encuentra bajo el nombre de "agotamiento cero".

Tal mal funcionamiento en la literatura técnica generalmente se encuentra bajo el nombre de "agotamiento cero".

Elegir un sistema de puesta a tierra para una casa privada.

Puedes leer el foro, así como el artículo ""

Para el sector privado moderno, solo son adecuados dos sistemas de puesta a tierra TT y TN-C-S.Casi todo el sector privado es alimentado por subestaciones transformadoras con neutro sólidamente puesto a tierra y línea de transmisión de energía a cuatro hilos (trifásica y PEN, cero combinado de trabajo y protección, o sea, combinado cero y tierra).

Características del sistema de puesta a tierra TN-C-S

De acuerdo con la cláusula 1.7.61 del Código de Instalaciones Eléctricas, cuando se utilice el sistema TN, se recomienda volver a poner a tierra los conductores PE y PEN en la entrada de las instalaciones eléctricas de los edificios, así como en otros lugares accesibles. Aquellos. el conductor PEN en la entrada de la casa se vuelve a poner a tierra y se divide en PE y N. Después de eso, se usa un cableado de 5 o 3 hilos.

Está terminantemente prohibido conmutar PEN y PE (EIC 7.1.21. En todos los casos, está prohibido tener elementos de conmutación de contacto y sin contacto en los circuitos de conductores PE y PEN). El punto de separación debe estar aguas arriba del dispositivo de conmutación. Está prohibido romper los conductores PE y PEN.

Desventaja del sistema TN-C-S

si el conductor PEN se rompe, puede aparecer un voltaje peligroso en las cajas de los aparatos eléctricos puestos a tierra.

Descripción del sistema TN-C-S — Descripción del sistema TN-C-S
solo en líneas de transmisión modernas hechas con hilo SI Se recomienda volver a poner a tierra los conductores PE y PEN a la entrada de las instalaciones eléctricas de los edificios, se debe realizar la puesta a tierra en las líneas eléctricas.

De acuerdo con la cláusula 1.7.135 del PUE, cuando los conductores cero de trabajo y cero de protección estén separados a partir de cualquier punto de la instalación eléctrica, no se permite combinarlos más allá de este punto en el transcurso de la distribución de energía. En el lugar de la división LÁPIZ- conductor en los conductores de protección cero y de trabajo cero, es necesario proporcionar abrazaderas o barras colectoras separadas para los conductores interconectados. LÁPIZ- el conductor de la línea de alimentación debe estar conectado al terminal o barra colectora del cero protector RE-conductor.

Para garantizar un alto nivel de seguridad contra descargas eléctricas en el sistema TN-C-S, es necesario utilizar dispositivos de corriente residual (RCD).

Características del sistema de puesta a tierra TT

Descripción del sistema TT - Descripción del sistema TT
el conductor de protección PE está puesto a tierra independientemente del conductor neutro N y está prohibida cualquier conexión entre ellos.

Se recomienda utilizar el sistema TT en caso de condiciones insatisfactorias de la línea eléctrica aérea (VL) de suministro (cables VL viejos sin aislar, falta de puesta a tierra en los soportes).

Comentario

La SP 31-106-2002 “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE SISTEMAS DE INGENIERÍA DE EDIFICIOS DE VIVIENDAS INDIVIDUALES” establece que el suministro eléctrico de un edificio residencial debe realizarse desde redes de 380/220 V con sistema de puesta a tierra TN-C-S.

Los circuitos internos deben estar hechos con conductores cero de protección y cero de trabajo (neutro) separados.

Reglas de instalación del sistema TT:

1. Instalación de un RCD en la entrada con una configuración de 100-300 mA (RCD de fuego).
2. Instalación de un RCD con una configuración de no más de 30 mA (preferiblemente 10 mA, por baño) en todas las líneas del grupo (protección de corriente de fuga contra tocar partes activas de equipos eléctricos en caso de mal funcionamiento en el cableado de la casa).
3. El conductor de trabajo cero N no debe conectarse al bucle de tierra local ni al bus PE.
4. Para proteger los aparatos eléctricos de las sobretensiones atmosféricas, es necesario instalar pararrayos (OPN) o pararrayos (OPS o SPD).
5. La resistencia del bucle de tierra Rc debe satisfacer la condición del PUE (cláusula 1.7.59):
   • con un RCD con una configuración de 30 mA, la resistencia del bucle de tierra (electrodo de tierra) no supera los 1666 ohmios;
   • con un RCD con una configuración de 100 mA, la resistencia del bucle de tierra (electrodo de tierra) no supera los 500 ohmios.

Para cumplir con la condición anterior, será suficiente usar un electrodo de tierra vertical en forma de esquina o varilla de unos 2-2,5 metros de largo. Pero recomiendo hacer el circuito con más cuidado martillando varios electrodos de tierra (no empeorará).

Desventajas del sistema TT:

1. En caso de cortocircuito de fase a tierra, habrá un potencial peligroso en las cajas de los aparatos eléctricos (la corriente de cortocircuito no es suficiente para disparar el interruptor automático, por lo que es obligatoria la instalación de un RCD - PUE 1.7 .59).

Esta desventaja del sistema se puede neutralizar instalando un relé de control de voltaje y RCD (circuito de 2 etapas con un "fuego" o RCD selectivo para toda la casa y varios RCD en todas las líneas de consumo).

También equipé el circuito de 2 etapas indicado con un RCD para 100 mA y el 3er RCD para 30 mA (para cada una de las fases). Este esquema se justificó, apagando la electricidad con la ayuda de un RCD, cuando rápidamente puse las sondas de un multímetro conectado incorrectamente en el tomacorriente.

¿Cómo hacer una conexión a tierra de tipo cerrado en una casa privada sin la ayuda de especialistas?

Tras la etapa de trabajos preparatorios llega el turno de la instalación. A primera vista, la tarea habitual de martillar electrodos de tierra en el suelo puede, al menos, convertirse en metal laminado dañado. Y todo esto se debe al desconocimiento de la tecnología del proceso.

Es importante afilar correctamente los electrodos antes de conducir. Los electricistas experimentados ya saben cómo hacer una conexión a tierra de protección adecuada en una casa privada; recomiendan hacer un punto con biseles de 30-35 °

Desde su borde, debe retroceder 40-45 mm y hacer un descenso de aproximadamente 45-50 °. Un canal, I-beam o Taurus pueden tener varios biseles, se recomienda afilar las barras forjando. El proceso posterior se puede ver en el video, consiste en realizar las siguientes transiciones:

• Con una pala de bayoneta, cave una zanja triangular equilátera con lados de 1,2 metros, así como una zanja hacia el edificio para colocar un autobús de tierra. Profundidad de la zanja 50-70 cm.
• Para la conveniencia de conducir en las esquinas del triángulo, se pueden perforar agujeros hasta una profundidad de 50 cm.
• Usando un mazo o un perforador con boquilla, martille los electrodos, dejando 20-30 cm por encima de la superficie del fondo de la zanja.
• Usando soldadura eléctrica, es bueno soldar tiras de metal a las partes sobresalientes de los electrodos de tierra.
• Coloque una tira que conecte la esquina del contorno y la base del edificio, habiéndola doblado previamente a lo largo del perfil.
• Suelde la barra de tierra a la esquina del triángulo. Desde el costado de la casa en la tira, suelde un perno para unir el cable de cobre.
• Tratar los puntos de soldadura con pintura anticorrosión o betún. Deje que la pintura se seque y rellene la zanja.

Comprobación de los parámetros del bucle de tierra.

Se considera que la etapa final en la organización del sistema es la medición de la resistencia del circuito terminado, ya que se necesita protección de alta calidad no solo cuando se usa una línea urbana, sino también cuando se conecta un generador de energía de respaldo. Esta etapa indicará qué tan correctamente se realiza la conexión a tierra de protección en una casa privada, si se cometieron errores durante la instalación. Hay varias formas de determinar la resistencia:

• Mediante una lámpara eléctrica de 220 voltios, conectando un contacto a la fase y el otro a la barra de tierra.Una luz brillante indica un sistema que funciona bien, una luz tenue indica la confiabilidad de las soldaduras.
• Utilizando un megaohmímetro de tierra, que mide la resistencia entre los elementos del circuito y los electrodos de control clavados en el suelo a una profundidad de 15 y 20 metros desde el suelo hasta una profundidad de 50 cm.
• Con un probador en el estado de un medidor de voltaje. Los valores de medida "fase-cero" y "fase-tierra" no deben tener una diferencia significativa (no más de 10 unidades).

Como tal, el sistema de protección no requiere mantenimiento, basta con evitar excavaciones en la zona del contorno y humedecer el suelo a tiempo. Tampoco se permite la entrada de sustancias agresivas, ya que reducen la vida útil de la estructura a 2-3 años.

Influencia del suelo en la resistencia Rz

señal de tierra

Se ha demostrado en la práctica que la resistencia del dispositivo de puesta a tierra está determinada en gran medida por el estado del suelo en la ubicación del electrodo de tierra. A su vez, las características del suelo en el área de trabajo de protección dependen de los siguientes factores:

Humedad del suelo en el sitio de trabajo;

• La presencia de componentes pedregosos en el suelo, en los que es simplemente imposible equipar la puesta a tierra (en este caso, debe elegir otro lugar);
• La posibilidad de humectación artificial del suelo en períodos de verano especialmente secos;
• La composición química del suelo (la presencia de componentes de sal en él).

Según la composición del suelo, se puede atribuir a uno u otro tipo (ver foto abajo).

Diferentes tipos de suelo

Sobre la base de las características de formación de la resistencia del electrodo de tierra, lo que sugiere su disminución con la humedad y un aumento en la concentración de sal, en caso de emergencia, se introducen artificialmente en el suelo porciones del químico húmedo NaCl.

Los buenos suelos en términos de puesta a tierra son suelos arcillosos con un alto contenido de componentes de turba y sales.

Esquema de puesta a tierra en una casa privada.

Como regla general, el suministro de energía en casas particulares se realiza mediante líneas aéreas con un sistema de puesta a tierra TN-C. En un sistema de este tipo, el neutro de la fuente de alimentación está conectado a tierra, y el cable de fase L y el cable de trabajo y protección cero combinado PEN son adecuados para la casa.

Después de que la casa haya instalado su propio bucle de tierra, es necesario conectarlo a las instalaciones eléctricas de la casa.

• Puede hacer esto de dos maneras:
• convertir el sistema TN-C al sistema de puesta a tierra TN-C-S;
• conecte la casa al circuito de tierra usando el sistema TT.

Conexión de una casa a un circuito de tierra usando el sistema TN-C-S

Como sabe, el sistema de puesta a tierra TN-C no proporciona un conductor de protección separado, por lo que en la casa estamos rehaciendo el sistema TN-C a TN-C-S. Esto se hace dividiendo en el panel eléctrico el conductor PEN de protección y trabajo cero combinado en dos PE de protección y N de trabajo separados.

Y así, dos cables de alimentación son aptos para su casa, fase L y PEN combinado. Para obtener un cableado eléctrico de tres núcleos en la casa con un cable de fase, neutro y protector separados, es necesario separar correctamente el sistema TN-C en TN-C-S en el panel eléctrico de entrada de la casa.

Para ello instale un bus en el blindaje que sea metálico conectado al blindaje, este será el bus de tierra PE, el conductor PEN se le conectará desde el lado de la fuente de alimentación.Más allá del bus PE hay un puente al bus del conductor de trabajo cero N, el bus del conductor de trabajo cero debe estar aislado del blindaje. Bueno, conectas el cable de fase a un bus separado, que también está aislado del blindaje.

Después de todo esto, es necesario conectar el panel eléctrico al circuito de tierra de la casa. Esto se hace usando un cable de cobre trenzado, conecte un extremo del cable al panel eléctrico y conecte el otro extremo al conductor de tierra usando un perno en el extremo, que fue soldado especialmente para este propósito.

Conexión de la casa al circuito de tierra mediante el sistema TT

Para tal conexión, no es necesaria la separación del conductor PEN. Conecte el cable de fase a un bus aislado del blindaje. Conecta el conductor PEN combinado de la fuente de alimentación al bus, que está aislado del blindaje y además considera al PEN solo como un cable neutro. Luego conecte la carcasa del blindaje al bucle de tierra de la casa.

Como se puede ver en el diagrama, el bucle de tierra de la casa no tiene conexión eléctrica con el conductor PEN. La conexión a tierra de esta manera tiene varias ventajas sobre la conexión mediante el sistema TN-C-S.

Si se quema el conductor PEN en el lado de la fuente de alimentación, todos los consumidores se conectarán a su tierra. Y esto está cargado de muchas consecuencias negativas. Y como su puesta a tierra no tendrá conexión con el conductor PEN, esto garantiza cero potencial en el cuerpo de sus aparatos eléctricos.

Suele ocurrir que en el conductor neutro aparece una tensión debido a una carga desigual en las fases (desequilibrio de fases), que puede alcanzar valores de 5 a 40 V. Y cuando hay conexión entre el cero de la red y el de protección conductor, en las carcasas de su equipo también puede haber poco potencial.Por supuesto, si surge tal situación, el RCD debería funcionar, pero ¿por qué confiar en el RCD? Sería mejor y más correcto no tentar al destino y no conducir a tal situación.

De los métodos considerados para conectar el bucle de tierra en el hogar, podemos concluir que el sistema TT en una casa privada es más seguro que el sistema TN-C-S. La desventaja de utilizar un sistema de puesta a tierra TT es su alto costo. Es decir, cuando se utiliza el sistema TT, se deben instalar dispositivos de protección como RCD, relés de voltaje.

También quería señalar que no es necesario hacer un contorno en forma de triángulo. Todo depende de las condiciones externas. Puede organizar la conexión a tierra horizontal en cualquier orden, en un círculo o en una sola línea. Lo principal es que su número sea suficiente para garantizar una resistencia mínima a tierra.