Como fazer o aterramento em uma casa particular com suas próprias mãos

Todos os eletrodomésticos não apenas tornam nossa existência confortável, mas também representam um certo perigo para a saúde humana. Portanto, em uma rede de qualquer classe de tensão (220 V ou 380 V), é sempre necessário prever a presença de aterramento em uma casa particular, como fazê-lo, informaremos mais adiante.

Por que o aterramento é necessário

O aterramento na rede elétrica é baseado em leis físicas elementares e é um sistema universal para proteger uma pessoa contra choques elétricos, e também um sistema para proteger equipamentos elétricos de qualquer finalidade contra quebra de isolamento (aterramento). A operação de redes elétricas sem aterramento é potencialmente um risco de incêndio. Equipar uma casa particular com um loop de terra é um pré-requisito para o uso seguro de qualquer aparelho elétrico.

De acordo com as regras para a instalação de instalações elétricas (a seguir denominadas PUE), que se aplicam a todos os tipos de instalações elétricas, deve ser fornecido aterramento de proteção.

1.7.56 Para evitar choque elétrico se o isolamento estiver danificado, as seguintes medidas de proteção devem ser tomadas separadamente ou em combinação em caso de contato indireto:

-terramento de proteção (1.7.63, 1.7.65, 1.7.66);

- desligamento automático (1.7.61, 1.7.63);

- equalização de potenciais (1.7.78);

- equipamentos da classe II ou com isolamento equivalente (1.7.86, 1.7.87);

- separação elétrica de proteção dos circuitos (1.7.86, 1.7.88);

- instalações, zonas, locais isolantes (não condutores) (1.7.86, 1.7.89);

- sistemas de voltagem ultra baixa (pequena) BSNN, ZSNN, FSNN (1.7.68-1.7.70);

- equalização de potenciais (1.7.65, 1.7.66).

Para um entendimento objetivo, você precisa entender os seguintes termos, de acordo com o EMP:

• Toque direto - contato elétrico de pessoas ou animais com partes vivas sob tensão ou aproximando-se delas a uma distância perigosa.
• Toque indireto - contato elétrico de pessoas ou animais com uma parte condutora aberta que foi energizada como resultado de danos no isolamento.
• Proteção direta ao toque - proteção contra choque elétrico na ausência de danos ao isolamento dos condutores.
• Proteção indireta ao toque - proteção contra choque elétrico em caso de um único dano.
• Interruptor de aterramento - uma parte condutora (condutor) ou um conjunto de partes condutoras interconectadas (condutores) que estão em contato elétrico com a terra diretamente ou através de um meio condutor intermediário, como o concreto.
• Condutor de terra - um condutor que conecta o eletrodo de aterramento a um ponto específico do sistema ou instalação ou equipamento elétrico.
• Dispositivo de aterramento - um conjunto de eletrodos de aterramento e condutores de aterramento eletricamente interconectados, incluindo elementos de sua conexão.

• Aterramento - fazer uma conexão elétrica entre um ponto específico do sistema ou instalação ou equipamento e o aterramento local.

  Nota. A conexão com o terra local pode ser intencional, não intencional e aleatória, além de permanente ou temporária.

Tendo assegurado a necessidade de aterramento, podemos começar a considerar a questão do equipamento independente de uma casa particular com um circuito de aterramento.

Que tipos existem

Primeiro de tudo, você precisa entender que tipo de aterramento você precisa montar. O fator decisivo na decisão será a classe de tensão em uma casa particular (220 V ou 380 V).

Existem dois tipos de aterramento para sua finalidade: proteção e trabalho.

Trabalhando - é realizada para evitar um aumento repentino de voltagem nos eletrodomésticos. Isso pode acontecer como resultado de uma violação do isolamento dos enrolamentos do transformador. E também esse tipo de aterramento protege os aparelhos elétricos contra raios que atingem a estrutura do edifício. Nesse caso, toda a carga cai no chão.

Terra protetora - é realizada devido à conexão forçada da caixa com um aparelho elétrico ao terra através de um condutor.

Aterramento de proteção deve ser fornecido para os seguintes eletrodomésticos:

• Máquina de lavar - seu corpo possui uma capacidade elétrica relativamente grande devido à operação em condições de alta umidade.
• microondas - O principal elemento de trabalho do forno é o magnetron. Tem muito poder. Se o contato com o solo na tomada for ruim, pode ocorrer um aumento no nível de radiação magnética. Muitos fabricantes de forno de microondas equipam um terminal de aterramento na parte traseira do forno.

Para o contato do condutor de aterramento na rede e no dispositivo, os soquetes modernos são equipados com contatos de aterramento.

Para fornecer aterramento, existem seis sistemas de aterramento. Em algumas estruturas de edifícios, em particular edifícios residenciais, são utilizados dois principais sistemas de aterramento.

Sistema TN-S-C - Recomendado para implementação nos últimos anos. Esse esquema com um neutro aterrado na subestação é realizado. O equipamento, neste caso, tem contato direto com o solo. Para o mesmo consumidor, terra (PE) e neutro / zero (N) são acionados por um único condutor (PEN). Na entrada da rede elétrica de uma casa particular, esse condutor é dividido em dois condutores independentes.

Esse sistema não prevê a instalação obrigatória de um dispositivo de corrente residual (RCD). A proteção é fornecida pelos disjuntores.

A desvantagem desse sistema é que, se o condutor PEN for danificado ou queimado durante a seção da subestação / casa, a tensão de fase aparecerá no barramento de aterramento da casa. Esta tensão não desliga. Com base nisso, o PUE regula requisitos rigorosos para essa linha: o condutor PEN deve ter proteção mecânica e o aterramento local periódico nos suportes da linha de energia deve estar equipado com o mesmo.

Muitas linhas de energia, especialmente em áreas rurais, não atendem às condições acima. Nesse caso, outro sistema de aterramento é recomendado - o sistema TT.

Esse sistema de aterramento é implementado devido a um fio separado do loop de aterramento para a blindagem de entrada do edifício, e não da subestação do transformador. Este sistema é mais resistente a danos ao condutor de proteção, mas requer a instalação de um RCD. Sem equipar o sistema com esses dispositivos, não há proteção contra choque elétrico.Nesse sentido, a PUE recomenda esse sistema apenas como um complemento ao sistema TN-S-C. (Se a linha não atender aos requisitos do sistema TN-S-C).

Diferença de aterramento para rede de 220V e 380V

As diferenças nos sistemas de aterramento de casas particulares a uma tensão operacional de 220 V ou 380 V não são significativas. Nos dois casos, um loop de terra é construído. A diferença está na maneira como o circuito está conectado à rede elétrica doméstica.

Na rede de 220V, a tensão é monofásica. Nesse caso, use um condutor de três fios e soquetes com três contatos (fase, zero, eletrodo terra).

Na rede 380 V - tensão trifásica. Nesse caso, são utilizados um condutor de cinco fios e soquetes com cinco contatos (fase - 3 peças, zero, eletrodo terra).

Visualizações

O principal objetivo do condutor de aterramento é o contato elétrico direto com o terra. O dispositivo de aterramento (loop de aterramento) inclui um eletrodo de aterramento e a totalidade de todos os condutores conectados a ele. Incluindo elementos de seus compostos.

Os interruptores de aterramento são de dois tipos:

• estruturas metálicas naturais localizadas a uma profundidade suficiente no solo ou na fundação de concreto armado do edifício;
• artificial - uma estrutura metálica de uso direto, instalada independentemente no solo;

Os eletrodos de aterramento artificiais são diferenciados por suas características de design.

• interruptor de aterramento horizontal. É feito de tiras (pelo menos 4 mm de espessura) ou aço redondo e assentado no solo paralelamente à superfície da terra.
  

  Laço de terra

• um sistema vertical de eletrodo de aterramento é uma opção mais preferível. Esse circuito ocupa menos espaço, mas fornece um processo de instalação mais demorado. É feito de pinos de aço (um canto com uma prateleira de 50 - 70 mm e uma espessura de pelo menos 4 mm). Os pinos são interconectados por uma tira de metal (espessura da tira de pelo menos 4 mm).
  

  Interruptor de aterramento triangular

• interruptor de aterramento combinado - inclui os recursos de design dos dois interruptores de aterramento anteriores.
  

  Diagrama de fiação

O esquema de instalação combinada do dispositivo de aterramento (circuito) é o mais eficaz. Ao executar a instalação em conformidade com as regras necessárias, esse circuito será confiável e durável.

Como fazer um loop de terra para uma casa particular com suas próprias mãos

O dispositivo de circuito de proteção mais popular atualmente é o triângulo. É feito conectando uma tira de metal de três pinos enterrados no chão. Esse esquema é caracterizado por maior confiabilidade. Se a tira de conexão de aço estiver quebrada ou danificada de um lado, o circuito continuará funcionando devido ao contato do outro lado.

Para a fabricação e instalação do loop de aterramento, você precisará dos seguintes materiais e ferramentas:

Materiais:

• ângulo de aço 50–70 mm, h = 4 mm, 3 peças. o comprimento de um canto não é inferior a 2 metros;
• tira de aço de 50 a 70 mm, h = 4 mm, 4 m para conectar pinos do canto;
• tira de aço 30 mm, h = 4 mm. para a conexão elétrica do circuito de aterramento e a blindagem de entrada do edifício. A duração depende das condições locais;
• Eletrodos de 3mm.

Ferramenta:

• pá, sucata, broca de terraplenagem para organização de furos no solo;
• retíficas para cortar peças de metal;
• ferramentas de bancada (martelo, marreta, lima, chave de fenda, pinça) para processamento e montagem de peças de trabalho;
• máquina de solda;
• ferramenta de medição (fita métrica, quadrada) para marcação de espaços em branco;

As juntas das peças do circuito de aterramento devem ser feitas exclusivamente por soldagem. Isso é regulado pelos requisitos da PUE. Esse tipo de conexão fornece o contato elétrico mais eficaz e é mais resistente à corrosão.

O trabalho com uma ferramenta elétrica deve ser realizado com o equipamento de proteção necessário: óculos, roupas de proteção. A segurança do trabalho vem em primeiro lugar.

Ao trabalhar na preparação de um canto, é melhor cortar uma face final em um ângulo agudo.Tal canto será mais fácil de martelar no chão.

Considere o processo de instalação do loop de aterramento em etapas.

1. Aquisição de pinos e tiras de metal, de acordo com as dimensões necessárias.
   

   Extremidades preparadas para dirigir no chão

2. Preparando o poço para a estrutura metálica do loop de terra. A profundidade não é inferior a 0,5 metros.
   

   Orifício preparado

3. Pinos de acionamento no chão. Dirija os pinos a uma profundidade de pelo menos 3 metros. Para conectá-los com uma tira, é suficiente deixar 200 - 250 mm.
   

   Instalação de aterramento

4. A conexão dos pinos de aterramento com uma tira de aço por soldagem.
   

   Método de soldagem

5. A etapa final. A conclusão da tira de metal para o edifício. Disposição do local da conexão elétrica com a rede elétrica do edifício.
   

   Tira de aço trazida para o edifício

Isso completa a instalação do loop de aterramento. A seguir, é apresentado o processo de conexão à rede de fornecimento de energia de uma casa particular.

Após conectar o circuito ao condutor PE da rede elétrica, um teste de integridade do circuito deve ser realizado. Para isso, são utilizados dispositivos de medição elétricos especiais. Esse equipamento é bastante caro. Portanto, é usada uma versão mais simplificada da verificação de integridade do circuito.

Este método é realizado conectando uma lâmpada incandescente (100 W) à rede da seguinte maneira: o fio de fase é colocado no contato de fase da tomada e o fio neutro é diretamente no projeto do circuito. Nesse caso, você precisa prestar atenção à intensidade da lâmpada. A luz brilhante indica a operação correta do circuito. Obscuro, sobre contato de baixa qualidade na junção dos elementos metálicos do circuito. Nesse caso, as juntas devem ser reforçadas com uma solda adicional.

Ao determinar o valor da resistência de aterramento de proteção do circuito com um dispositivo especial, lembre-se de que o valor de aterramento não deve exceder 4 Ohms. Se seu valor for maior, isso pode indicar um mau contato do circuito com o terra. Para eliminar esse problema, você pode encher o chão com água no local em que os pinos estão entupidos. Devido a isso, o solo é compactado e a área de contato aumentará.

Cálculo do dispositivo de aterramento

O dispositivo de aterramento também é calculado a partir da condição do valor máximo de resistência do loop de aterramento de proteção. O que não deve exceder 4 ohms. A melhor opção seria o valor da resistência do eletrodo de aterramento artificial, não excedendo o valor de 1 Ohm.

Realizar um cálculo completo do sistema de eletrodos de aterramento em casa, sem a disponibilidade de conhecimento especial e literatura técnica, é quase impossível. Por prever a determinação experimental da resistividade do solo, levando em consideração os fatores de correção, considerando a secagem e o congelamento do solo. Determinação da resistência ao espalhamento. Um cálculo elemento a elemento da resistência de um contorno com base em suas dimensões geométricas, profundidade do solo e umidade do solo. A taxa de utilização do aterramento vertical. A presença de aterramento natural. E outro.

É melhor que organizações especializadas que emitem um protocolo sobre a adequação do loop de aterramento e a conformidade de suas características com os documentos regulamentares o façam.

Existe um método simplificado.

Projeto de aterramento simplificado:

Para um eletrodo de aterramento vertical (único), use a seguinte fórmula:

R1 = 0,84 * p / L Onde:

R1 - resistência de aterramento, Ohm;

p - resistividade do solo, Ohm * m;

L é o comprimento (profundidade) do eletrodo de aterramento;

Para vários pinos de aterramento verticais (eletrodos):

R = R1 / 0,9 * n Onde:

R é a resistência de um eletrodo, Ohm;

n é o número de eletrodos no loop de aterramento;

Assim, se a resistividade do solo (p) é conhecida, a resistência de um eletrodo (R1) é calculada de acordo com a primeira fórmula.O valor obtido é substituído na segunda fórmula e o número de eletrodos (n) é determinado, com o comprimento definido (L).

No caso em que o espaçamento específico do solo não seja conhecido, você poderá usar a tabela de consulta:

Se, na prática, não foi possível encontrar ou medir o valor da resistividade do solo na área de montagem do circuito, use o método de imersão de teste do eletrodo. O método consiste em medir periodicamente a resistência do eletrodo à medida que ele mergulha no solo. Você pode parar de entupir o eletrodo quando os indicadores de resistência pararem de diminuir. Isso significa que o eletrodo atingiu uma profundidade na qual a resistividade do solo se torna constante. No futuro, esse eletrodo deverá ser conectado a uma tira de metal com outros elementos do circuito.

Escolhendo um local para instalação

A operação eficaz e segura depende em grande parte do local selecionado corretamente para a organização do circuito. Existem várias recomendações sobre esse assunto:

• Não coloque o loop de terra em um local onde pessoas ou animais estejam constantemente ou com frequência. No momento da quebra do isolamento e da remoção de tensão no solo, uma pessoa ou animal nas imediações pode sofrer. É melhor tomar medidas para cercar esse site.
• Alguns especialistas recomendam colocar o contorno no lado norte do edifício. Isso ocorre devido à umidade mais úmida em tal parcela.
• Se o solo estiver muito úmido e houver uma alta probabilidade de corrosão do metal de contorno, é melhor fazê-lo com aço de seção transversal grande. E também o design do circuito pode ser revestido com materiais condutores especiais que protegerão contra a corrosão, mas não piorarão o contato elétrico com o solo.
• Não coloque o loop de aterramento próximo às comunicações de calor. Solo negatino excedente afeta a resistência do circuito.
• É proibido localizar o circuito nas imediações com um gasoduto passando no chão.
• A profundidade do contorno deve estar abaixo do nível de congelamento do solo, mas não inferior a 0,5 m.

Se você seguir estas recomendações, poderá ter certeza da correção do local selecionado e da operação confiável do eletrodo de aterramento.

Obras de terraplenagem e montagem

A terraplenagem deve ser feita com cuidado. Antes, você deveria considerar o perímetro do trabalho, levando em consideração a possível ocorrência de vários tipos de comunicações no solo: gasodutos, linhas telefônicas, linhas de energia a cabo. É melhor posicionar o caminho longe de tais objetos.

A terraplenagem é realizada usando ferramentas padrão: pás, sucata, broca.

Ao organizar as valas, elas devem ser suficientemente largas. Isso é necessário para a conveniência da soldagem. De fato, a eficácia do sistema de aterramento de proteção depende da qualidade das juntas de solda.

A conexão aparafusada só pode ser usada no local de saída da tira de aço diretamente para a casa e sua conexão com a blindagem de entrada da rede elétrica.

Em alguns condutores de aterramento fabricados na fábrica, são usadas conexões aparafusadas, mas nesses casos o contato de alta qualidade é alcançado por placas de pressão e superfícies de eletrodos revestidas a cobre.

As juntas de soldagem devem ser contínuas, o comprimento da solda é de pelo menos 100 mm.

Para maior clareza, é apresentado um vídeo no qual é apresentado o processo de organização de um loop de aterramento protetor em uma casa particular.

O vídeo é retirado do recurso da Internet Youtube, é usado para fins educacionais e não é um anúncio publicitário.

Vídeo: auto-instalação do loop de terra

Definitivamente, um sistema de aterramento protetor em uma casa particular é uma necessidade. Como você pode ver, a implementação dessa tarefa é bastante viável para todos.O principal é escolher o local de instalação correto para o circuito, calcular corretamente seus parâmetros e selecionar os materiais apropriados. Um aterramento bem feito protegerá sua casa e os moradores.