Comment effectuer le calcul de mise à la terre pour le contour d'un immeuble résidentiel privé

Les propriétaires de maisons individuelles et de chalets commencent de plus en plus à comprendre que l'utilisation de l'électricité facilite non seulement grandement la satisfaction des besoins quotidiens des ménages, mais présente également certains risques pour l'homme. Dans la vie, il y a toujours la possibilité d'une urgence, qui peut entraîner des blessures électriques.

Sécurité électrique d'un bâtiment séparé nécessite une attention constante de la part du propriétaire. L'un des enjeux de sa maintenance est le fonctionnement d'une boucle de masse individuelle, qui doit non seulement être créée selon une certaine méthodologie, mais également une conception correctement sélectionnée, après avoir effectué un calcul fiable de tous ses éléments.

Nous ferons immédiatement une réservation pour que toute personne connaissant les bases de l'électrotechnique puisse le faire vous-même. Pour ce faire, voici la méthodologie de sa mise en œuvre.

Cependant, il a un caractère de recommandation et d'établissement des faits et nécessite une clarification du résultat obtenu dans un laboratoire spécialisé, qui a une licence pour le droit de procéder à un examen par du personnel qualifié de concepteurs qui confirment périodiquement leurs qualifications en réussissant des examens lors de l'inspection des organismes publics.

Le choix de la conception de mise à la terre pour le calcul

Dans le circuit électrique des bâtiments à des fins diverses, un grand nombre de types différents de dispositifs de mise à la terre fonctionnent. Parmi eux, des produits avec:

• sectionneur de terre profond unique;

• plusieurs électrodes de type modulaire de disposition verticale;

• mise à la terre électrolytique d'orientation horizontale.

Ce dernier modèle n'a pas encore une popularité aussi répandue que les deux premiers répertoriés, mais il pourrait bien rivaliser avec eux et agir comme une alternative.

Un calcul préliminaire des caractéristiques électriques de chaque modèle aidera à déterminer le type de mise à la terre le plus approprié et à en faire votre choix pour une installation, une mise en service et un fonctionnement ultérieurs.

Brièvement sur les exemples, considérez la méthodologie pour leur calcul.

Calcul des boucles de masse pour les bâtiments résidentiels

Rendez-vous

Le calcul permet d'analyser les dimensions et la forme du circuit créé pour assurer une résistance électrique acceptable au courant de secours, qui est retiré de la maison au potentiel de terre.

La mise à la terre est conçue pour réduire la tension de contact d'une personne à une valeur sûre en raison de la propagation de courants inacceptables de sa part et de la redistribution des potentiels dangereux.

Pour les bâtiments résidentiels, la résistance de boucle ne doit pas dépasser 8 ohms lors de l'exploitation d'un réseau monophasé 220 volts et 4 ohms pour un 380 triphasé.

Facteurs affectant le calcul de la boucle

L'amplitude de la résistance de mise à la terre électrique dépend de:

1. conductivité du sol;

2. utilisé dans la construction du métal;

3. la forme et le nombre d'électrodes;

4. distance entre les conducteurs de mise à la terre;

5. la profondeur du contour.

Caractéristiques du sol

Pour tenir compte de leur influence sur l'écoulement des courants, on utilise le terme «résistivité du sol» dont l'unité est choisie «Ohm ∙ m». Il est désigné par la lettre latine ρ. Cet indicateur dépend de nombreux facteurs, dont l'humidité du sol et sa composition, varie dans certaines limites, même en tenant compte des conditions météorologiques.

La valeur de la résistivité du sol est déterminée par des mesures au sol et ses valeurs moyennes pour les calculs préliminaires approximatifs sont résumées dans des tableaux. Les électrodes de mise à la terre sont enfouies à 0,7 mètre ou plus dans le sol pour réduire l'impact climatique.

Comparer l'effet de la composition du sol, de l'humidité, de la température de l'environnement de travail sur la valeur de cet indicateur peut être basé sur le tableau proposé.

Tableau des valeurs approximatives de résistivité pour les sols et l'eau

Métal de mise à la terre

Pour la fabrication d'électrodes en boucle, choisissez généralement:

• nuances d'acier allié;

• alliages d'acier conventionnels utilisés pour la fabrication de tuyaux, coins, tiges;

• plaqué cuivre alliages d'acier.

L'ampleur de leur conductivité est facile à trouver dans les manuels techniques.

Paramètres de boucle affectant le calcul de la résistance de mise à la terre R

En plus de la résistivité du sol ρ, l'analyse doit prendre en compte:

1. longueur d'électrode L;

2. son diamètre D;

3. la profondeur de l'électrode de la surface du sol à son T moyen;

4. Le nombre total d'électrodes N;

5. Facteur d'utilisation de Ki;

6. teneur en électrolyte dans le sol C.

Méthodes de calcul de la mise à la terre à partir d'une seule électrode profonde

Le dispositif de mise à la terre peut être monobloc ou créé à partir d'une structure préfabriquée réalisée par soudage ou sur la base d'une connexion filetée de pièces de travail.

Pour calculer sa résistance électrique, utilisez la formule indiquée dans l'image.

Méthodes de calcul de la mise à la terre à partir de plusieurs électrodes enterrées

La résistance électrique d'une seule électrode est déterminée par la formule donnée précédemment, et le rapport montré dans l'image suivante est utilisé pour calculer leur effet total sur le résultat final.

Les électrodes peuvent être alignées ou former un triangle ou une autre forme géométrique symétrique.

Méthodes de calcul de la mise à la terre à partir de conducteurs de mise à la terre électrolytiques

Pour sa mise en œuvre, les mêmes principes sont utilisés que pour le calcul de la résistance des électrodes horizontales réalisées sous la forme d'un tube classique. Seul l'effet de l'électrolyte sur le sol environnant est pris en compte. Pour cela, une correction du coefficient C est introduite qui peut varier dans différentes conditions de 0,05 à 0,5.

La formule de calcul de la résistance est présentée dans l'image.

La mise à la terre électrolytique est réalisée sous la forme d'une section horizontale d'un tube creux en acier allié inoxydable ou en alliages de cuivre résistants aux processus de corrosion. Grâce à lui, le sol est saturé par des électrodes avec des sels minéraux ayant des propriétés électrolytiques.

Les sels tombant dans le sol sont convertis sous l'influence de l'humidité du sol en un électrolyte qui:

1. améliore les propriétés conductrices du sol;

2. réduit la température de congélation du sol près de l'électrode et réduit ainsi davantage la résistance électrique de la boucle de masse.

Une méthode efficace pour augmenter l'opérabilité de ces structures est l'utilisation d'activateurs - des agrégats spéciaux avec une résistivité réduite. Leur placement à l'extérieur de l'électrode réduit la résistance de transition dans la direction de l'électrode de masse à la terre et augmente la surface avec laquelle le transfert de courant de l'électrode se produit.

Une caractéristique de ces structures est que le coefficient C diminue progressivement avec le temps: une lente pénétration de l'électrolyte dans l'épaisseur du sol et une augmentation de son volume en son sein sont affectées.

L'électrolyte lessive progressivement les sels de l'électrode même dans un sol dense et abaisse le coefficient C de 0,5 à 0,125 dans les six mois suivant la mise en service.

Toutes ces caractéristiques du fonctionnement des conducteurs de mise à la terre électrolytiques sont prises en compte avec plus de précision lors du calcul par des spécialistes des laboratoires électriques.

Méthodologie de mise à la terre simplifiée pour le Home Master

Il est assez difficile pour un électricien à domicile sans connaissances particulières de naviguer dans toutes ces technologies, qui nécessitent l'introduction constante de diverses corrections et coefficients dans le calcul. On lui propose une solution simple et abordable basée sur un programme informatique déjà développé.

Il s'agit d'un utilitaire qui est simplement appelé: «électrique» et est distribué gratuitement par le développeur sur une base gratuite via les ressources Internet. Cependant, il peut être aidé en listant une petite somme d'argent qu'il dépensera pour améliorer les algorithmes de travail.

Le programme de téléchargement est archivé et occupe 15,9 Mo. Lorsqu'il est installé sur un ordinateur, il crée un dossier CU situé dans le répertoire «Program Files» du lecteur C et occupe 55,5 Mo.

Comment calculer la résistance de mise à la terre à l'aide du programme "Electrique"

Après avoir ouvert l'utilitaire, dans la partie inférieure de sa fenêtre, il est nécessaire de sélectionner le mode de calcul «Grounding».

Une fenêtre s'ouvre dans laquelle vous devez spécifier le type de conception du dispositif de mise à la terre.

Prenez par exemple la méthode n ° 1 recommandée par le développeur et sélectionnez-la avec un point, puis appuyez sur le bouton "Sélectionner".

Une fenêtre s'ouvrira pour saisir les données de conception de la boucle souterraine que nous utilisons et les caractéristiques climatiques de la zone de notre résidence. Nous entrons les paramètres moyens, comme indiqué dans l'exemple par des notes de bas de page supplémentaires, les vérifions et cliquons sur le bouton «Calcul des contours».

Le programme électrique effectue indépendamment et assez rapidement le calcul complet de la boucle de terre, propose un schéma de distribution et le nombre de conducteurs de mise à la terre, ainsi que les dimensions géométriques de tous les éléments structurels.

Il offre également la possibilité d'ajuster davantage les caractéristiques calculées et a émis un avertissement sur la nécessité de confirmer les résultats fournis par des laboratoires électriques agréés agréés pour la conception de boucles de masse.

Sans cette vérification, une erreur dans le fonctionnement des conducteurs de mise à la terre est possible, ce qui peut causer de grands dommages matériels au propriétaire et causer des blessures électriques aux personnes à proximité en cas d'urgence.

Attention! Même le calcul le plus précis et correctement effectué n'est pas en mesure d'exclure les erreurs d'installation et de connexion de la boucle de masse.

Ils ne peuvent être détectés par le laboratoire qu'en effectuant des mesures électriques sur leur équipement spécialisé.

Comment vérifier la qualité de la boucle de terre installée

La justesse de l'élimination des courants dangereux du bâtiment ne peut être trouvée que de deux manières:

1. la survenance d'une véritable urgence et la vérification des conséquences de son passage;

2. mesures électriques.

La première méthode est la plus précise et la plus efficace, mais elle ne permet pas d'éliminer les dysfonctionnements et conduit souvent à de tristes conséquences en présence d'erreurs. En pratique, la deuxième méthode est utilisée: l'implication de spécialistes issus d'unités électriques formées.

Quelles mesures le laboratoire prend-il?

Parmi les personnes non initiées, la confusion survient souvent avec le travail de base et les termes effectués par ces organisations. Par conséquent, nous nous concentrerons sur leur interprétation:

1. mesure de la résistance de mise à la terre;

2. test de résistance de mise à la terre;

3. mesure de la résistance d'isolement.

Comme vous pouvez le voir, les trois types de travaux sont très similaires dans leur nom, mais ils sont effectués à l'aide de technologies différentes, poursuivant leurs propres objectifs uniques.

Mesures de résistance de la terre destiné à identifier la qualité des connexions des boîtiers d'appareils métalliques qu'une personne peut toucher, avec le potentiel de la terre à travers le dispositif de mise à la terre. Dans ce cas, la résistance électrique de cette section est mesurée par des appareils spéciaux du type M416 ou ses analogues modernes de diverses modifications.

Les contrôles de résistance au sol sont utilisés pour analyser l'état de protection contre la foudre du bâtiment. Son évaluation est réalisée pour déterminer la résistance du circuit dans les pires conditions de fonctionnement afin de déterminer le degré d'usure de l'ensemble de la structure et fournir des recommandations pour sa restauration.

Pour la mesure, des électrodes à broches sont installées en plusieurs points du terrain et une différence de potentiel est fournie entre elles et le circuit.

Mesures de résistance d'isolement impliquer:

1. détermination de la tangente de perte de la couche d'isolation diélectrique en effectuant des tests à haute tension;

2. mesures avec un mégohmmètre.

Tous ces travaux nécessitent un équipement spécial coûteux qu'un électricien ordinaire n'utilise pas.