Elektrische Erdung – Methoden und Arten der Erdung und Erdung

Um solche Fälle zu vermeiden, müssen die Stromversorgungssysteme und Geräteteile geerdet werden, um die Ladung direkt auf die Erde abzuleiten. Deshalb brauchen wir elektrische Erdung oder Erdung in Elektroinstallationssystemen.

Im Folgenden sind die Grundbedürfnisse der Erdung aufgeführt.

• Um Menschenleben zu schützen und elektrische Geräte und Geräte vor Kriechströmen zu schützen.
• Um die Spannung in der gesunden Phase konstant zu halten (wenn ein Fehler in einer Phase auftritt).
• Zum Schutz von elektrischen Systemen und Gebäuden vor Beleuchtung.
• Als Rückleiter im elektrischen Traktionssystem und in der Kommunikation dienen.
• Zur Vermeidung von Brandgefahr in Elektroinstallationsanlagen.

Verschiedene Begriffe in der elektrischen Erdung

• Erde: Als Erde wird die ordnungsgemäße Verbindung zwischen Elektroinstallationssystemen über Leiter zu der im Erdreich vergrabenen Platte bezeichnet.
• Geerdet: Wenn ein elektrisches Gerät, Gerät oder Verkabelungssystem über eine Erdungselektrode mit der Erde verbunden ist, wird es als geerdetes Gerät oder einfach „geerdet“ bezeichnet.
• Fest geerdet: Wenn ein elektrisches Gerät, Gerät oder eine elektrische Installation ohne Sicherung, Trennschalter oder Widerstand/Impedanz an die Erdungselektrode angeschlossen ist, spricht man von „starr geerdet“.
• Erdelektrode: Wenn ein Leiter (oder eine leitfähige Platte) für ein elektrisches Erdungssystem in der Erde vergraben ist. Es ist bekannt, Erdelektrode zu sein. Erdungselektroden haben verschiedene Formen wie leitfähige Platten, leitfähige Stangen, Metallwasserrohre oder andere Leiter mit geringem Widerstand.
• Erdungsleitung :Der Leiterdraht oder Leiterstreifen, der zwischen der Erdungselektrode und dem elektrischen Installationssystem und den Geräten angeschlossen ist, wird als Erdungsleitung bezeichnet.
• Erdkontinuitätsleiter: Der Leiterdraht, der zwischen verschiedenen elektrischen Geräten und Geräten wie Verteilertafeln, verschiedenen Steckern und Geräten usw. verbunden ist, mit anderen Worten, der Draht zwischen Erdungsleitung und elektrischem Gerät oder Gerät wird als Erdungsleiter bezeichnet. Es kann die Form eines Metallrohrs (ganz oder teilweise) oder eines Kabels mit Metallmantel oder eines flexiblen Drahts haben.
• Sub-Haupterdungsleiter :Ein Draht, der zwischen der Schalttafel und der Verteilertafel verbunden ist, d. h. dieser Leiter ist mit Nebenhauptstromkreisen verbunden.
• Erdwiderstand: Dies ist der Gesamtwiderstand zwischen Erdungselektrode und Erde in Ω (Ohm). Der Erdwiderstand ist die algebraische Summe der Widerstände von Erdungsleiter, Erdungsleitung, Erder und Erde.

Zu erdende Punkte

     Erdung wird ohnehin nicht durchgeführt. Gemäß IE-Regeln und IEE-Vorschriften (Institute of Electrical Engineers),

• Der Erdungsstift von 3-poligen Beleuchtungssteckdosen und 4-poligen Netzsteckern sollte effizient und dauerhaft geerdet sein.
• Alle Metallgehäuse oder Metallabdeckungen, die elektrische Versorgungsleitungen oder -geräte enthalten oder schützen, wie z. B. GI-Rohre und -Leitungen, die VIR- oder PVC-Kabel umschließen, eisenummantelte Schalter, eisenummantelte Verteilungssicherungstafeln usw. sollten geerdet (geerdet) sein.
• Der Rahmen jedes Generators, stationäre Motoren und metallische Teile aller Transformatoren, die zur Energiesteuerung verwendet werden, sollten durch zwei getrennte und dennoch getrennte Verbindungen mit der Erde geerdet werden.
• In einem DC-3-Leiter-System sollten die Mittelleiter an der Erzeugungsstation geerdet werden.
• Schrägdrähte für Freileitungen sollten geerdet werden, indem mindestens eine Litze mit den Erdungsdrähten verbunden wird.

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Komponenten des Erdungssystems

Ein komplettes elektrisches Erdungssystem besteht aus den folgenden Grundkomponenten.

• Erdkontinuitätsleiter
• Erdungskabel
• Erdelektrode

Erdkontinuitätsleiter oder Erdleiter

Der Teil des Erdungssystems, der die gesamten metallischen Teile der Elektroinstallation miteinander verbindet, z. Leitungsrohre, Kanäle, Kästen, Metallgehäuse von Schaltern, Verteilertafeln, Schaltern, Sicherungen, Regel- und Steuergeräten, Metallteile von elektrischen Maschinen wie Motoren, Generatoren, Transformatoren und das Metallgerüst, in dem elektrische Geräte und Komponenten installiert sind, ist bekannt B. als Erdleiter oder Erdleiter, wie in der obigen Abbildung dargestellt.

Der Widerstand des Erdleiters ist sehr gering. Gemäß den IEEE-Regeln sollte der Widerstand zwischen dem Erdungsanschluss des Verbrauchers und dem Erdungsleiter (am Ende) nicht größer als 1 Ω sein. In einfachen Worten, der Widerstand des Erdungskabels sollte weniger als 1 Ω betragen .

Größe des Erdungskontinuitätsleiters oder Erdungskabels hängt von der Kabelgröße ab in der Verdrahtung verwendet .

Größe von Erdkontinuitätsleiter

Die Querschnittsfläche des Erdkontinuitätsleiters sollte nicht weniger als die Hälfte der Querschnittsfläche des dicksten Drahtes sein, der in der Elektroinstallation verwendet wird .

Im Allgemeinen beträgt die Größe des blanken Kupferdrahts, der als Erdleiter verwendet wird, 3 SWG. Aber denken Sie daran, verwenden Sie nicht weniger als 14SWG als Erdungskabel. Kupferband kann auch als Erdungsleiter anstelle von blankem Kupferdraht verwendet werden, aber entscheiden Sie sich nicht dafür, bis der Hersteller es empfiehlt.

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Erdungsleitung oder Erdungsverbindung

Der Leiterdraht, der zwischen dem Erdungsleiter und der Erdungselektrode oder Erdungsplatte verbunden ist, wird als Erdungsverbindung oder „Erdungsleitung“ bezeichnet. Der Punkt, an dem sich Erdungsleiter und Erdungselektrode treffen, wird als „Verbindungspunkt“ bezeichnet, wie in der obigen Abbildung gezeigt.

Erdungskabel ist der letzte Teil des Erdungssystems, das über einen Erdungsanschlusspunkt mit der (unterirdischen) Erdungselektrode verbunden ist.

Es sollten minimale Fugen im Erdungskabel vorhanden sein, sowie niedriger in der Größe und gerade in der Richtung.

Im Allgemeinen kann Kupferdraht als Erdungsleitung verwendet werden, aber Kupferstreifen werden auch für hohe Installationen verwendet und können aufgrund der größeren Fläche als der Kupferdraht den hohen Fehlerstrom bewältigen.

Ein hartgezogener blanker Kupferdraht wird auch als Erdungsleitung verwendet. Bei dieser Methode werden alle Erdleiter an einen gemeinsamen (einen oder mehrere) Verbindungspunkt angeschlossen und dann wird ein Erdungskabel verwendet, um die Erdungselektrode (Erdungsplatte) mit dem Verbindungspunkt zu verbinden.

Um den Sicherheitsfaktor der Installation zu erhöhen, werden zwei Kupferdrähte als Erdungskabel verwendet, um den Metallkörper des Geräts mit der Erdungselektrode oder Erdungsplatte zu verbinden. Dh Wenn wir zwei Erdungselektroden oder Erdungsplatten verwenden, gäbe es vier Erdungsleitungen. Es sollte nicht berücksichtigt werden, dass die beiden Erdleiter als parallele Pfade zum Fließen der Fehlerströme verwendet werden, aber beide Pfade sollten ordnungsgemäß funktionieren, um den Fehlerstrom zu führen, da dies für eine bessere Sicherheit wichtig ist.

Größe des Erdungskabels

Die Größe oder Fläche des Erdungskabels sollte nicht kleiner sein als die Hälfte des dicksten Kabels, das in der Installation verwendet wird.

Die größte Größe für Erdungskabel ist 3SWG und die Mindestgröße sollte 8SWG nicht unterschreiten . Wenn 37/.083 Draht verwendet wird oder der Laststrom 200 A beträgt von der Versorgungsspannung, dann empfiehlt es sich Kupferband statt Doppelerdungsleitung zu verwenden. Die Erdungsanschlussmethoden sind in der obigen Abbildung dargestellt.

Hinweis:Wir werden einen zusätzlichen Artikel über die Größe der Erdplatte mit einfachen Berechnungen veröffentlichen … Bleiben Sie dran.

Erdungselektrode oder Erdungsplatte

Eine metallische Elektrode oder Platte, die in der Erde (im Untergrund) vergraben ist und den letzten Teil des elektrischen Erdungssystems darstellt. In einfachen Worten wird der letzte unterirdische metallische (Platten-) Teil des Erdungssystems, der mit Erdungskabeln verbunden ist, als Erdungsplatte oder Erdungselektrode bezeichnet.

Als Erdungselektrode kann eine metallische Platte, ein Rohr oder eine Stange verwendet werden, die einen sehr geringen Widerstand hat und den Fehlerstrom sicher zur Erde (Erde) leitet.

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Größe der Erdungselektrode

Als Erdungselektrode kann sowohl Kupfer als auch Eisen verwendet werden.

Die Größe der Erdungselektrode (bei Kupfer)

2×2 (zwei Fuß breit und lang) und 1/8 Zoll dick. D.h. 2’ x 2’ x 1/8″ . (600 x 600 x 300 mm )

Im Fall von Eisen

2′ x2′ x ¼” =600 x 600 x 6 mm

Es wird empfohlen, den Erder in der feuchten Erde zu vergraben. Wenn dies nicht möglich ist, gießen Sie Wasser in das GI-Rohr (galvanisiertes Eisen), um den Feuchtigkeitszustand zu ermöglichen.

Bringen Sie im Erdungssystem die Erdungselektrode in eine vertikale Position (unterirdisch), wie in der obigen Abb. gezeigt. Legen Sie außerdem eine 1 Fuß (ca. 30 cm) Schicht aus pulverisierter Holzkohle-Kalk-Mischung auf rund um die Erdungsplatte (nicht zu verwechseln mit Erdungselektrode und Erdungsplatte, da beides dasselbe ist).

Diese Aktion ermöglicht die mögliche Vergrößerung der Erdungselektrode, was zu einer besseren Kontinuität in der Erde (Erdungssystem) führt und auch dazu beiträgt, den Feuchtigkeitszustand um die Erdungsplatte herum aufrechtzuerhalten.

PS: Wir werden eine Beispielrechnung zur Dimensionierung der Erdelektrode posten… Bleiben Sie dran.

Gut zu wissen:

Verwenden Sie kein Koks (nachdem Kohle im Hochofen verbrannt wurde, um alle Gase und andere Bestandteile freizusetzen, werden die verbleibenden 88 % Kohlenstoff als Koks bezeichnet) oder Steinkohle anstelle von Holzkohle ( Holzkohle), weil sie zu Korrosion in der Erdplatte führt.

Da der Wasserstand in den verschiedenen Gebieten unterschiedlich ist; Daher ist auch die Einbautiefe des Erders in verschiedenen Bereichen unterschiedlich. Die Tiefe für die Installation der Erdungselektrode sollte jedoch 10 Fuß (3 Meter) nicht unterschreiten und sollte weniger als 1 Fuß betragen (304,8 mm ) vom konstanten Wasserstand.

Motoren , Generator , Transformatoren usw. sollten an zwei verschiedenen Stellen mit der Erdungselektrode verbunden werden.

Größe der Erdungsplatte oder Erdungselektrode für kleine Installationen

Verwenden Sie bei kleinen Installationen einen Metallstab (Durchmesser =25 mm (1 Zoll) und Länge =2 m (6 Fuß) anstelle der Erdungsplatte für das Erdungssystem. Das Metallrohr sollte 2 Meter tiefer sein von der Erdoberfläche. Um den feuchteren Zustand zu erhalten, streuen Sie 25 mm (1 Zoll) Kohle-Kalk-Mischung um die Erdplatte.

Aus Gründen der Effektivität und Bequemlichkeit können Sie Kupferstäbe mit einem Durchmesser von 12,5 mm (0,5 Zoll) bis 25 mm (1 Zoll) und einer Länge von 4 m (12 Fuß) verwenden. Wir werden die Installationsmethode der Staberdung später besprechen.

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Methoden und Arten der elektrischen Erdung

Die Erdung kann auf viele Arten erfolgen. Die verschiedenen Erdungsmethoden (hausinterne Verkabelung oder Fabrik- und andere angeschlossene elektrische Geräte und Maschinen) werden im Folgenden erläutert.

Plattenerdung:

Im Plattenerdungssystem eine Platte aus Kupfer mit den Abmessungen 60 cm x 60 cm x 3,18 mm (z. B. 2 Fuß x 2 Fuß x 1/8 Zoll ) oder galvanisiertes Eisen (GI) mit den Abmessungen 60 cm x 60 cm x 6,35 mm (2 ft x 2 ft x ¼ in) vertikal in die Erde (Erdgrube) eingegraben wird, die nicht weniger als 3 m (10 ft) vom Boden entfernt sein sollte.

Befolgen Sie für ein ordnungsgemäßes Erdungssystem die oben genannten Schritte in (Einführung in die Erdungsplatte), um den Feuchtigkeitszustand um die Erdungselektrode oder Erdungsplatte herum aufrechtzuerhalten.

Rohrerdung:

Ein galvanisierter Stahl und ein perforiertes Rohr von zugelassener Länge und Durchmesser werden bei dieser Art von Erdungssystem senkrecht in einen feuchten Boden gelegt. Es ist das gebräuchlichste Erdungssystem.

Die Größe des zu verwendenden Rohrs hängt von der Stärke der Strömung und der Art des Bodens ab. Die Abmessungen des Rohrs betragen normalerweise 40 mm (1,5 Zoll) im Durchmesser und 2,75 m (9 Fuß) in der Länge für gewöhnliche Böden oder mehr für trockene und felsige Böden. Die Feuchtigkeit des Bodens bestimmt die Länge des zu verlegenden Rohrs, normalerweise sollte sie jedoch 4,75 m (15,5 ft) betragen.

Staberdung

 es ist dieselbe Methode wie bei der Rohrerdung. Ein Kupferstab mit 12,5 mm (1/2 Zoll) Durchmesser oder 16 mm (0,6 Zoll) Durchmesser aus verzinktem Stahl oder ein 25 mm (1 Zoll) Hohlprofil eines GI-Rohrs mit einer Länge von über 2,5 m (8,2 Fuß) wird manuell oder aufrecht in der Erde vergraben mit Hilfe eines pneumatischen Hammers. Die Länge der im Boden eingebetteten Elektroden reduziert den Erdwiderstand auf einen gewünschten Wert.

Erdung durch den Waterman

Bei dieser Erdungsmethode werden die Waterman-Rohre (verzinkte GI) für Erdungszwecke verwendet. Überprüfen Sie unbedingt den Widerstand der GI-Rohre und verwenden Sie Erdungsklemmen, um den Widerstand für eine ordnungsgemäße Erdung zu minimieren.

Wenn ein Litzenleiter als Erdungskabel verwendet wird, reinigen Sie das Ende der Litzen des Kabels und stellen Sie sicher, dass es sich in einer geraden und parallelen Position befindet, die dann fest verbunden werden kann zum Waterman-Rohr.

Streifen- oder Drahterdung:

Bei dieser Erdungsmethode werden Streifenelektroden mit einem Querschnitt von nicht weniger als 25 mm x 1,6 mm (1 Zoll x 0,06 Zoll) in einem horizontalen Graben mit einer Mindesttiefe von 0,5 mm vergraben m. Wenn Kupfer mit einem Querschnitt von 25 mm x 4 mm (1 Zoll x 0,15 Zoll) und einer Abmessung von 3,0 mm ² verwendet wird ob es sich um verzinktes Eisen oder Stahl handelt.

Wenn überhaupt Rundleiter verwendet werden, sollte deren Querschnittsfläche nicht zu klein sein, sagen wir weniger als 6,0 mm ² ob es sich um verzinktes Eisen oder Stahl handelt. Die Länge des im Boden vergrabenen Leiters würde einen ausreichenden Erdungswiderstand ergeben und diese Länge sollte nicht weniger als 15 m betragen.

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Allgemeine Methode zur Installation der elektrischen Erdung (Schritt für Schritt)

Die übliche Methode zur Erdung elektrischer Anlagen, Geräte und Geräte ist wie folgt:

1. Graben Sie zunächst eine 1,5 x 1,5 m große Grube etwa 6 bis 9 m tief in den Boden. (Beachten Sie, dass Tiefe und Breite von der Art und Struktur des Bodens abhängen)
2. Vergraben Sie eine geeignete Kupferplatte (normalerweise 600 x 600 x 300 mm (2’ x 2’ x 1/8")) in dieser Grube in vertikaler Position.
3. Feste Erdungsleitung durch Mutterbolzen von zwei verschiedenen Stellen auf der Erdungsplatte.
4. Verwenden Sie zwei Erdungskabel mit jeder Erdungsplatte (bei zwei Erdungsplatten) und ziehen Sie sie fest.
5. Um die Gelenke vor Korrosion zu schützen, fetten Sie sie ein.
6. Sammeln Sie alle Drähte in einem Metallrohr von der/den Erdungselektrode(n). Stellen Sie sicher, dass sich das Rohr 30 cm über der Erdoberfläche befindet.
7. Um den Feuchtigkeitszustand um die Erdplatte herum aufrechtzuerhalten, legen Sie eine 30 cm dicke Schicht aus pulverisierter Holzkohle (Pulverholzkohle) und einer Kalkmischung um die Erdplatte herum.
8. Verwenden Sie Fingerhut- und Mutterbolzen, um Drähte fest mit den Grundplatten von Maschinen zu verbinden. Jede Maschine sollte an zwei verschiedenen Stellen geerdet werden. Der Mindestabstand zwischen zwei Erdelektroden sollte 3 m betragen.
9. Erdleiter, der mit dem Körper und den metallischen Teilen aller Installationen verbunden ist, sollten fest mit dem Erdleiter verbunden sein. Stellen Sie sicher, dass Sie die Kontinuität verwenden, indem Sie den Kontinuitätstest verwenden.
10. Testen Sie zuletzt (aber nicht zuletzt) ​​das gesamte Erdungssystem mit einem Erdungsprüfgerät. Wenn alles nach Plan läuft, dann füllen Sie die Grube mit Erde. Der maximal zulässige Erdungswiderstand beträgt 1Ω. Wenn er mehr als 1 Ohm beträgt, vergrößern Sie die Größe (nicht die Länge) des Erdungskabels und der Erdungsleiter. Halten Sie die äußeren Enden der Rohre offen und lassen Sie von Zeit zu Zeit Wasser ein, um den Feuchtigkeitszustand um den Erder aufrechtzuerhalten, der für ein besseres Erdungssystem wichtig ist.

SI-Spezifikation für Erdung

Verschiedene Spezifikationen in Bezug auf die Erdung, wie sie von indischen Standards empfohlen werden, sind unten angegeben. Hier sind einige;

• Ein Erder sollte nicht in der Nähe des Gebäudes, dessen Installationssystem geerdet werden soll, in mindestens 1,5 m Entfernung angeordnet (installiert) werden.
• Der Erdungswiderstand sollte niedrig genug sein, um einen ausreichenden Stromfluss zu bewirken, um die Schutzrelais zu betätigen oder Sicherungen durchbrennen zu lassen. Sein Wert ist nicht konstant, da er wetterabhängig ist, da er von der Feuchtigkeit abhängt (sollte aber nicht weniger als 1 Ohm betragen).
• Das Erdungskabel und die Erdungselektrode sind aus demselben Material.
• Die Erdungselektrode sollte immer in vertikaler Position in der Erde oder Grube platziert werden, damit sie mit allen verschiedenen Erdschichten in Kontakt ist.

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Gefahren der Nichterdung eines Versorgungssystems

Wie bereits erwähnt, ist die Erdung in Ordnung

• Um Stromschläge zu vermeiden
• Um Brandgefahr durch Erdschlussstrom durch ungewollte Pfade zu vermeiden und
• Um sicherzustellen, dass kein stromführender Leiter auf ein Potential in Bezug auf die allgemeine Masse der Erde ansteigt als seine vorgesehene Isolierung.

Wenn jedoch übermäßiger Strom nicht geerdet wird, werden Geräte ohne die Hilfe einer Sicherung beschädigt. Sie sollten beachten, dass übermäßige Ströme an ihren Erzeugungsstationen geerdet werden, weshalb Erdkabel nur sehr wenig oder gar keinen Strom führen. Dies impliziert daher, dass es nicht erforderlich ist, einen der in einem PVC enthaltenen Drähte (stromführende, Erdungs- und Neutralleiter) zu erden. Das Erden des stromführenden Kabels ist katastrophal.

Ich habe gesehen, wie eine Person getötet wurde, nur weil ein Stromkabel von einem Oberleitungsmast durchtrennt wurde und auf den Boden fiel, während der Boden nass war. Überschüssiger Strom wird an Kraftwerken geerdet, und wenn die Erdung aufgrund eines Fehlers nicht effizient ist, helfen Erdschlussunterbrecher. Sicherungen helfen nur, wenn die übertragene Leistung über der Nennleistung unserer Geräte liegt. Sie blockieren den Strom, der unsere Geräte erreicht, indem sie abblasen und unsere Geräte dabei schützen.

In unseren Elektrogeräten würden wir, wenn übermäßige Ströme nicht geerdet sind, einen schweren Stromschlag erfahren. Die Erdung erfolgt bei Elektrogeräten nur im Störungsfall und soll uns vor Gefahren bewahren. Wenn in einer elektronischen Installation ein metallisches Teil eines Elektrogeräts in direkten Kontakt mit einem stromführenden Kabel kommt, was möglicherweise auf einen Fehler bei der Installation oder auf andere Weise zurückzuführen ist, wird das Metall aufgeladen und es sammelt sich statische Ladung an.

Wenn Sie in diesem Moment zufällig das Metallteil berühren, werden Sie gezapt. Wenn jedoch der metallische Teil des Geräts geerdet ist, wird die Ladung zur Erde übertragen, anstatt sich auf dem metallischen Teil des Geräts anzusammeln. Strom fließt nicht durch Erdungskabel in Elektrogeräten, sondern nur, wenn es ein Problem gibt, und nur, um den unerwünschten Strom zur Erde zu leiten, um uns vor schweren Schlägen zu schützen.

Außerdem, wenn ein stromführender Draht versehentlich (in einem fehlerhaften System) das Metallteil einer Maschine berührt. Wenn nun ein Mann diesen metallischen Teil der Maschine berührt, fließt der Strom durch seinen Körper zum Boden, wodurch er einen Stromschlag erleidet, der zu schweren Verletzungen bis hin zum Tod führen kann. Deshalb ist die Erdung so wichtig?

Elektrische Erdung &Erdung….. Fortsetzung folgt…

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