ग्राउंडिंग और इंस्टॉलेशन की गणना के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारणों में से एक यह है कि यह घर में लोगों, उपकरणों को ओवरवॉल्टेज से बचाता है। अगर अचानक किसी घर में बिजली गिरती है या किसी कारण से नेटवर्क में बिजली की वृद्धि होती है, लेकिन साथ ही साथ विद्युत व्यवस्था जमी हुई है, तो यह सारी अतिरिक्त बिजली जमीन में चली जाएगी, अन्यथा एक विस्फोट होगा जो सब कुछ नष्ट कर सकता है अपने रास्ते में।
विद्युत सुरक्षा उपकरण
जीवन के सभी क्षेत्रों में, घर पर और काम पर बिजली की खपत में वृद्धि के लिए मानव जीवन के लिए स्पष्ट सुरक्षा नियमों की आवश्यकता है। बिजली के उपकरणों का उपयोग करते समय लोगों, पालतू जानवरों और संपत्ति की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए कई राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय मानक विद्युत प्रणालियों के निर्माण की आवश्यकताओं को नियंत्रित करते हैं।
आवासीय और सार्वजनिक भवनों के निर्माण के दौरान स्थापित विद्युत सुरक्षा उपकरणों को कई वर्षों तक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए नियमित रूप से जांचना चाहिए। विद्युत प्रणालियों में सुरक्षा नियमों के उल्लंघन के नकारात्मक परिणाम हो सकते हैं: लोगों के जीवन के लिए खतरा, संपत्ति का विनाश यातारों का विनाश।
सुरक्षा नियमों ने जीवित सतहों के साथ सुरक्षित मानव संपर्क के लिए निम्नलिखित ऊपरी सीमाएं निर्धारित की हैं: सूखी इमारतों में 36 वीएसी और गीले क्षेत्रों में 12 वीएसी।
ग्राउंडिंग सिस्टम
अर्थिंग सिस्टम हर इमारत के लिए एक अत्यंत आवश्यक तकनीकी उपकरण है, इसलिए यह एक नई सुविधा में स्थापित होने वाला पहला विद्युत अधिष्ठापन घटक है। ग्राउंडिंग शब्द का उपयोग इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में विद्युत घटकों को पृथ्वी से उद्देश्यपूर्ण ढंग से जोड़ने के लिए किया जाता है।
सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग खराबी की स्थिति में बिजली के उपकरणों को छूने पर लोगों को बिजली के झटके से बचाता है। मस्तूल, बाड़, उपयोगिताओं जैसे पानी के पाइप या गैस पाइपलाइन को एक टर्मिनल या ग्राउंडिंग बार से जोड़कर एक सुरक्षात्मक केबल से जोड़ा जाना चाहिए।
कार्यात्मक सुरक्षा की समस्या
कार्यात्मक ग्राउंडिंग सुरक्षा प्रदान नहीं करता जैसा कि नाम से पता चलता है, इसके बजाय यह विद्युत प्रणालियों और उपकरणों का निर्बाध संचालन बनाता है। कार्यात्मक ग्राउंडिंग पृथ्वी परीक्षण एडेप्टर, एंटेना और रेडियो तरंगों को प्राप्त करने वाले अन्य उपकरणों के लिए धाराओं और शोर स्रोतों को नष्ट कर देता है।
वे बिजली के उपकरणों और उपकरणों के बीच सामान्य संदर्भ क्षमता का निर्धारण करते हैं और इस प्रकार निजी घरों में विभिन्न खराबी को रोकते हैं, जैसे कि टीवी या लाइट टिमटिमाना। कार्यात्मक ग्राउंडिंग कभी भी सुरक्षात्मक कार्य नहीं कर सकती है।
बिजली के झटके से सुरक्षा के लिए सभी आवश्यकताएं राष्ट्रीय मानकों में पाई जा सकती हैं। एक सुरक्षात्मक पृथ्वी की स्थापना महत्वपूर्ण है और इसलिए हमेशा कार्यात्मक पर वरीयता लेती है।
सुरक्षात्मक उपकरणों का अंतिम प्रतिरोध
एक ऐसी प्रणाली में जो लोगों के लिए सुरक्षित है, जैसे ही सिस्टम में फॉल्ट वोल्टेज उनके लिए खतरनाक हो सकता है, वैसे ही सुरक्षात्मक उपकरणों को काम करना चाहिए। इस पैरामीटर की गणना करने के लिए, आप उपरोक्त वोल्टेज सीमा डेटा का उपयोग कर सकते हैं, औसत मान यू=25 वीएसी चुनें।
आवासीय क्षेत्रों में स्थापित रेसिडुअल करंट सर्किट ब्रेकर आमतौर पर तब तक पृथ्वी पर नहीं जाएंगे जब तक शॉर्ट सर्किट करंट 500 mA तक नहीं पहुंच जाता। इसलिए, ओम के नियम के अनुसार, U=R1 R=25 V / 0.5 A=50 ओम के साथ। इसलिए, लोगों और संपत्ति की सुरक्षा की पर्याप्त रूप से रक्षा करने के लिए, पृथ्वी का प्रतिरोध 50 ओम से कम या R अर्थ<50 से कम होना चाहिए।
इलेक्ट्रोड विश्वसनीयता कारक
राज्य मानकों के अनुसार, निम्नलिखित तत्वों को इलेक्ट्रोड माना जा सकता है:
- खड़ी रूप से डाले गए स्टील के ढेर या पाइप;
- क्षैतिज रूप से रखी स्टील स्ट्रिप्स या तार;
- पुनरावर्ती धातु की प्लेटें;
- धातु के छल्ले नींव के चारों ओर रखे जाते हैं या नींव में एम्बेडेड होते हैं।
पानी के पाइप और अन्य भूमिगत स्टील इंजीनियरिंग नेटवर्क (यदि मालिकों के साथ समझौता है)।
50 ओम से कम प्रतिरोध वाली विश्वसनीय ग्राउंडिंग तीन कारकों पर निर्भर करती है:
- भूमि दृश्य।
- प्रकार और मिट्टी प्रतिरोध।
- ग्राउंड लाइन प्रतिरोध।
ग्राउंडिंग डिवाइस की गणना मिट्टी की प्रतिरोधकता के निर्धारण के साथ शुरू होनी चाहिए। यह इलेक्ट्रोड के आकार पर निर्भर करता है। पृथ्वी प्रतिरोधकता r (ग्रीक अक्षर Rho) ओम मीटर में व्यक्त की जाती है। यह 1 मीटर ग्राउंडिंग सिलेंडर के सैद्धांतिक प्रतिरोध से मेल खाता है2, जिसका क्रॉस सेक्शन और ऊंचाई 1 मीटर है। अधिक हो जाता है)। ओम-एम में मृदा प्रतिरोधकता उदाहरण:
- 1 से 30 तक दलदली मिट्टी;
- ढीली मिट्टी 20 से 100 तक;
- ह्यूमस 10 से 150 तक;
- क्वार्ट्ज रेत 200 से 3000;
- नरम चूना पत्थर 1500 से 3000 तक;
- घास वाली मिट्टी 100 से 300 तक;
- बिना वनस्पति के चट्टानी भूमि - 5.
ग्राउंडिंग डिवाइस की स्थापना
ग्राउंड लूप को स्टील इलेक्ट्रोड और कनेक्टिंग स्ट्रिप्स से युक्त संरचना से लगाया गया है। जमीन में डूबने के बाद, डिवाइस को घर के बिजली के पैनल से तार या इसी तरह की धातु की पट्टी से जोड़ा जाता है। मिट्टी की नमी संरचना के स्थान स्तर को प्रभावित करती है।
रीबर की लंबाई और भूजल स्तर के बीच विपरीत संबंध है। निर्माण स्थल से अधिकतम दूरी 1 मीटर से 10 मीटर तक होती है।ग्राउंडिंग गणना के लिए इलेक्ट्रोड को मिट्टी जमने की रेखा के नीचे जमीन में प्रवेश करना चाहिए। कॉटेज के लिए, सर्किट को धातु उत्पादों का उपयोग करके लगाया जाता है: पाइप, चिकनी सुदृढीकरण, स्टील कोण, आई-बीम।
उनके आकार को जमीन में गहरे प्रवेश के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए, सुदृढीकरण का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र 1.5 सेमी से अधिक है2। सुदृढीकरण को एक पंक्ति में या विभिन्न आकृतियों के रूप में रखा जाता है, जो सीधे साइट के वास्तविक स्थान और एक सुरक्षात्मक उपकरण को माउंट करने की संभावना पर निर्भर करता है। वस्तु की परिधि के आसपास की योजना अक्सर उपयोग की जाती है, हालांकि, त्रिकोणीय ग्राउंडिंग मॉडल अभी भी सबसे आम है।
इस तथ्य के बावजूद कि उपलब्ध सामग्री का उपयोग करके सुरक्षात्मक प्रणाली को स्वतंत्र रूप से बनाया जा सकता है, कई होमबिल्डर फैक्ट्री किट खरीदते हैं। हालांकि वे सस्ते नहीं हैं, वे स्थापित करने में आसान और उपयोग में टिकाऊ हैं। आमतौर पर, इस तरह की किट में 1 मीटर लंबा कॉपर-प्लेटेड इलेक्ट्रोड होता है, जो माउंटिंग के लिए थ्रेडेड कनेक्शन से लैस होता है।
कुल स्ट्रीक गणना
ग्राउंड स्ट्रिप के छिद्रों और आयामों की सटीक संख्या की गणना के लिए कोई सामान्य नियम नहीं है, लेकिन लीकेज करंट का डिस्चार्ज निश्चित रूप से सामग्री के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र पर निर्भर है, इसलिए किसी भी उपकरण के लिए, जमीन की पट्टी के आकार की गणना इस पट्टी द्वारा की जाने वाली धारा पर की जाती है।
ग्राउंड लूप की गणना करने के लिए, पहले लीकेज करंट की गणना की जाती है और स्ट्रिप का आकार निर्धारित किया जाता है।
अधिकांश विद्युत उपकरण जैसे ट्रांसफार्मर के लिए,डीजल जनरेटर, आदि, न्यूट्रल ग्राउंड स्ट्रिप का आकार ऐसा होना चाहिए कि वह इस उपकरण के न्यूट्रल करंट को संभाल सके।
उदाहरण के लिए, 100kVA ट्रांसफॉर्मर के लिए, कुल लोड करंट लगभग 140A है।
जुड़ी हुई पट्टी कम से कम 70A (न्यूट्रल करंट) ले जाने में सक्षम होनी चाहिए, जिसका अर्थ है कि 25x3mm की पट्टी करंट को ले जाने के लिए पर्याप्त है।
केस को ग्राउंड करने के लिए एक छोटी पट्टी का उपयोग किया जाता है, जिसमें 35 ए की धारा प्रवाहित हो सकती है, बशर्ते कि बैकअप सुरक्षा के रूप में प्रत्येक वस्तु के लिए 2 मिट्टी के गड्ढे का उपयोग किया जाए। यदि जंग के कारण एक पट्टी अनुपयोगी हो जाती है, जो सर्किट की अखंडता को तोड़ती है, तो लीकेज करंट दूसरे सिस्टम से होकर सुरक्षा प्रदान करता है।
सुरक्षा पाइपों की संख्या की गणना
एक इलेक्ट्रोड रॉड या ट्यूब के ग्राउंडिंग प्रतिरोध की गणना इस प्रकार की जाती है:
R=/ 2 × 3, 14 × L (लॉग (8xL / d) -1)
कहां:
ρ=ग्राउंड रेजिस्टेंस (ओममीटर), एल=इलेक्ट्रोड लंबाई (मीटर), डी=इलेक्ट्रोड व्यास (मीटर)।
ग्राउंड कैलकुलेशन (उदाहरण):
ग्राउंड इंसुलेटिंग रॉड के प्रतिरोध की गणना करें। इसकी लंबाई 4 मीटर और व्यास 12.2 मिमी है, जिसका विशिष्ट गुरुत्व 500 ओम है।
R=500 / (2 × 3, 14 × 4) x (लॉग (8 × 4 / 0, 0125) -1)=156, 19.
एक छड़ या ट्यूब इलेक्ट्रोड के ग्राउंडिंग प्रतिरोध की गणना निम्नानुसार की जाती है:
R=100xρ / 2 × 3, 14 × L (लॉग (4xL / d))
कहां:
ρ=ग्राउंड रेजिस्टेंस (ओममीटर), एल=इलेक्ट्रोड लंबाई (सेमी), डी=इलेक्ट्रोड व्यास (सेमी)।
परिभाषाग्राउंडिंग संरचना
विद्युत स्थापना की ग्राउंडिंग की गणना 100 मिमी, 3 मीटर लंबे व्यास के साथ ग्राउंडिंग पाइप की संख्या निर्धारित करने के साथ शुरू होती है। सिस्टम में 1 सेकंड के लिए 50 KA का फॉल्ट करंट और 72.44 ओम की ग्राउंड प्रतिरोधकता है।
पृथ्वी इलेक्ट्रोड की सतह पर वर्तमान घनत्व:
पोस्ता। स्वीकार्य वर्तमान घनत्व I=7.57 × 1000 / (√ρxt) A / m2
पोस्ता। स्वीकार्य वर्तमान घनत्व=7.57 × 1000 / (√72.44X1)=889.419 ए / एम2
एक व्यास की सतह का क्षेत्रफल 100 मिमी है। 3मी पाइप=2 x 3, 14 एल=2 x 3, 14 x 0.05 x 3=0.942 एम2
पोस्ता। एक ग्राउंड पाइप द्वारा वर्तमान का क्षय=वर्तमान घनत्व x इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र।
मैक्स। एक ग्राउंडिंग पाइप द्वारा विसर्जित धारा=889.419x 0.942=838ए, अर्थ पाइप की आवश्यक संख्या=फॉल्ट करंट / मैक्स।
जरूरी पाइप की संख्या=50000/838=60 टुकड़े।
अर्थ पाइप प्रतिरोध (अछूता) आर=100xρ / 2 × 3, 14xLx (लॉग (4XL / d))
जमीन पाइप प्रतिरोध (अछूता) आर=100 × 72.44 / 2 × 3 × 14 × 300 × (लॉग (4X300 / 10))=7.99 / पाइप
भूमि के 60 टुकड़ों का कुल प्रतिरोध=7.99 / 60=0.133 ओम।
जमीन पट्टी प्रतिरोध
ग्राउंड स्ट्रिप प्रतिरोध (आर):
R=/ 2 × 3, 14xLx (लॉग (2xLxL / wt))
लूप ग्राउंडिंग गणना का एक उदाहरण नीचे दिया गया है।
12 मिमी चौड़ी, 2200 मीटर लंबी पट्टी की गणना करें,200 मिमी की गहराई पर जमीन में दफन, मिट्टी की प्रतिरोधकता 72.44 ओम है।
ग्राउंड स्ट्रिप रेजिस्टेंस (Re)=72, 44/2 × 3, 14x2200x (लॉग (2x2200x2200 /.2x.012))=0, 050 Ω
ग्राउंडिंग पाइप के 60 टुकड़ों के उपरोक्त कुल प्रतिरोध से (आरपी)=0.133 ओम। और यह खुरदरी जमीन की पट्टी के कारण है। यहाँ शुद्ध पृथ्वी प्रतिरोध=(RpxRe) / (Rp + Re)
शुद्ध प्रतिरोध=(0.133 × 0.05) / (0.133 + 0.05)=0.036 ओम
ग्राउंड प्रतिबाधा और प्रति समूह इलेक्ट्रोड की संख्या (समानांतर कनेक्शन)। ऐसे मामलों में जहां एक इलेक्ट्रोड आवश्यक पृथ्वी प्रतिरोध प्रदान करने के लिए अपर्याप्त है, एक से अधिक इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाना चाहिए। इलेक्ट्रोड का पृथक्करण लगभग 4 मीटर होना चाहिए। समानांतर इलेक्ट्रोड का संयुक्त प्रतिरोध इलेक्ट्रोड की संख्या और विन्यास जैसे कई कारकों का एक जटिल कार्य है। विभिन्न विन्यासों में इलेक्ट्रोड के समूह का कुल प्रतिरोध:
रा=आर (1 + λa / n), जहां ए=/ 2X3.14xRxS
कहां: S=एडजस्टिंग स्टेम (मीटर) के बीच की दूरी।
λ=नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया कारक।
n=इलेक्ट्रोड की संख्या।
ρ=ग्राउंड रेजिस्टेंस (ओममीटर)।
R=इन्सुलेशन में एक छड़ का प्रतिरोध (Ω).
| पंक्ति में समानांतर इलेक्ट्रोड के लिए कारक | |
| इलेक्ट्रोड की संख्या (एन) | कारक (λ) |
| 2 | 1, 0 |
| 3 | 1, 66 |
| 4 | 2, 15 |
| 5 | 2, 54 |
| 6 | 2, 87 |
| 7 | 3.15 |
| 8 | 3, 39 |
| 9 | 3, 61 |
| 10 | 3, 8 |
एक खोखले वर्ग के चारों ओर समान रूप से दूरी वाले इलेक्ट्रोड की ग्राउंडिंग की गणना करने के लिए, जैसे कि एक इमारत की परिधि, उपरोक्त समीकरणों का उपयोग निम्न तालिका से लिए गए के मान के साथ किया जाता है। एक समबाहु त्रिभुज या एल-गठन में स्थित तीन छड़ों के लिए, मान λ=1, 66
| खोखले वर्ग इलेक्ट्रोड के लिए कारक | |
| इलेक्ट्रोड की संख्या (एन) | कारक (λ) |
| 2 | 2, 71 |
| 3 | 4, 51 |
| 4 | 5, 48 |
| 5 | 6, 13 |
| 6 | 6, 63 |
| 7 | 7, 03 |
| 8 | 7, 36 |
| 9 | 7, 65 |
| 10 | 7, 9 |
| 12 | 8, 3 |
| 14 | 8, 6 |
| 16 | 8, 9 |
| 18 | 9, 2 |
| 20 | 9, 4 |
खोखले वर्गों के लिए लूप सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग की गणना इलेक्ट्रोड की कुल संख्या (एन)=(4n-1) के सूत्र के अनुसार की जाती है। अंगूठे का नियम यह है कि अतिरिक्त इलेक्ट्रोड का पूरा लाभ उठाने के लिए समानांतर छड़ को कम से कम दो बार लंबा होना चाहिए।
यदि इलेक्ट्रोड का पृथक्करण उनकी लंबाई से बहुत अधिक है, और केवल कुछ इलेक्ट्रोड समानांतर में हैं, तो परिणामी पृथ्वी प्रतिरोध की गणना प्रतिरोध के लिए सामान्य समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है। व्यवहार में, प्रभावी पृथ्वी प्रतिरोध आमतौर पर परिकलित एक से अधिक होगा।
आमतौर पर, 4-इलेक्ट्रोड सरणी 2.5-3 गुना सुधार प्रदान कर सकती है।
8 इलेक्ट्रोड की एक सरणी आमतौर पर शायद 5-6 गुना का सुधार देती है। मूल ग्राउंड रॉड का प्रतिरोध दूसरी लाइन के लिए 40%, तीसरी लाइन के लिए 60%, चौथे के लिए 66% कम हो जाएगा।
इलेक्ट्रोड गणना उदाहरण
एक ग्राउंड रॉड के कुल प्रतिरोध की गणना 200 इकाइयों को समानांतर में, प्रत्येक 4m अंतराल पर, और यदि वे एक वर्ग में जुड़े हुए हैं। ग्राउंड रॉड 4. हैमीटर और 12.2 मिमी का व्यास, सतह प्रतिरोध 500 ओम। सबसे पहले, एकल ग्राउंड रॉड के प्रतिरोध की गणना की जाती है: आर=500 / (2 × 3, 14 × 4) x (लॉग (8 × 4 / 0, 0125) -1)=136, 23 ओम।
अगला, समानांतर में 200 इकाइयों की मात्रा में ग्राउंड रॉड का कुल प्रतिरोध: ए=500 / (2 × 3, 14x136x4)=0.146 रा (समानांतर रेखा)=136.23x (1 + 10 × 0.146 / 200)=1.67 ओम।
यदि जमीन की छड़ एक खोखले क्षेत्र से जुड़ी है 200=(4N-1), रा (एक खाली वर्ग पर)=136, 23x (1 + 9, 4 × 0, 146 / 200)=1, 61 ओम।
ग्राउंड कैलकुलेटर
जैसा कि आप देख सकते हैं, ग्राउंडिंग की गणना एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है, यह कई कारकों और जटिल अनुभवजन्य सूत्रों का उपयोग करता है जो केवल जटिल सॉफ्टवेयर सिस्टम वाले प्रशिक्षित इंजीनियरों के लिए उपलब्ध हैं।
उपयोगकर्ता केवल ऑनलाइन सेवाओं का उपयोग करके एक मोटा गणना कर सकता है, उदाहरण के लिए, Allcalc। अधिक सटीक गणना के लिए, आपको अभी भी डिज़ाइन संगठन से संपर्क करना होगा।
ऑलकैल्क ऑनलाइन कैलकुलेटर आपको दो-परत वाली मिट्टी में एक ऊर्ध्वाधर जमीन में सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग की त्वरित और सटीक गणना करने में मदद करेगा।
सिस्टम मापदंडों की गणना:
- मिट्टी की ऊपरी परत अत्यधिक सिक्त रेत है।
- जलवायु गुणांक- 1.
- मिट्टी की निचली परत अत्यधिक सिक्त रेत है।
- ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग की संख्या - 1.
- ऊपरी मिट्टी की गहराई एच (एम) - 1.
- ऊर्ध्वाधर खंड की लंबाई, L1 (m) - 5.
- क्षैतिज खंड की गहराई h2 (m)- 0.7.
- कनेक्शन पट्टी की लंबाई, L3 (मी) - 1.
- ऊर्ध्वाधर खंड का व्यास, डी (एम) - 0.025.
- क्षैतिज खंड शेल्फ की चौड़ाई, बी (एम) - 0.04।
- विद्युत मिट्टी प्रतिरोध (ओम/एम) - 61.755।
- एक ऊर्ध्वाधर खंड (ओम) का प्रतिरोध - 12.589.
- क्षैतिज खंड की लंबाई (एम) - 1.0000।
क्षैतिज ग्राउंडिंग प्रतिरोध (ओम) - 202.07.
सुरक्षात्मक पृथ्वी प्रतिरोध की गणना पूरी हो गई है। विद्युत प्रवाह (ओम) के प्रसार का कुल प्रतिरोध - 11.850।
ग्राउंड विद्युत प्रणाली में कई वोल्टेज स्रोतों के लिए एक सामान्य संदर्भ बिंदु प्रदान करता है। ग्राउंडिंग किसी व्यक्ति को सुरक्षित रखने में मदद करने के कारणों में से एक यह है कि पृथ्वी दुनिया का सबसे बड़ा कंडक्टर है, और अतिरिक्त बिजली हमेशा कम से कम प्रतिरोध का रास्ता अपनाती है। घर में विद्युत व्यवस्था को ग्राउंड करने से व्यक्ति करंट को जमीन में जाने देता है, जिससे उसकी और दूसरों की जान बच जाती है।
घर में ठीक से ग्राउंडेड विद्युत प्रणाली के बिना, उपयोगकर्ता न केवल घरेलू उपकरणों, बल्कि उनके जीवन को भी जोखिम में डालता है। इसीलिए हर घर में न केवल ग्राउंडिंग नेटवर्क बनाना आवश्यक है, बल्कि विशेष माप उपकरणों का उपयोग करके इसके प्रदर्शन की सालाना निगरानी करना भी आवश्यक है।
