Boucle de terre – dispositif, calcul et installation du système de mise à la terre pour une maison de campagne
Boucle de masse
Grâce au développement de la technologie, les appareils électriques multi-puissance ont inondé nos maisons. Il est difficile d’imaginer la vie sans réfrigérateur, machine à laver, micro-ondes, cuisinière à induction – nous utilisons tout cela tous les jours. N’oubliez pas que les appareils électriques représentent un danger pour nous en cas de violation de leur isolation. Par conséquent, il est nécessaire d’équiper la boucle de terre de toute la maison, protégeant ainsi vous-même et les appareils des pannes sur le boîtier.
Contenu
- Pourquoi avez-vous besoin d’une boucle de masse
- Dispositif de boucle de masse
- Comment faire un calcul
- Boucle de masse: circuit
- Construction de boucle de terre
Pourquoi avez-vous besoin d’une boucle de masse
Parlant dans un langage technique sec, la mise à la terre implique une connexion électrique à la terre (masse) des parties non conductrices des installations électriques, réalisée intentionnellement. Dans le même temps, ces parties des appareils électriques ne sont pas sous tension dans des conditions normales, mais peuvent être en dessous. La raison peut être une violation de l’isolement, y compris.
Pour expliquer dans une langue accessible plus simple, il faudra rappeler le cours de physique scolaire. On se souvient que le courant a tendance à circuler vers la moindre résistance. Si l’isolation des parties actives des appareils est rompue, le courant recherchera l’endroit où la résistance est la plus faible. Il y a donc une panne sur le corps de l’appareil. En d’autres termes, le boîtier métallique sera en direct. En plus du fait que cela peut perturber le fonctionnement de l’appareil lui-même ou même le casser, si au moment où une personne touche la surface du corps, elle recevra un choc électrique.
La boucle de masse est nécessaire pour que le courant soit réparti entre la personne et le dispositif de mise à la terre en proportion inverse de leur résistance. Étant donné que la résistance du corps humain sera plusieurs fois supérieure à la résistance du circuit de mise à la terre, le courant maximal admissible le traversera et le reste ira à la terre. Nous arrivons à un point très important: effectuer le circuit mise à la terre à faire soi-même, il faut faire en sorte que sa résistance soit au minimum acceptable.
La boucle de masse est réalisée à l’aide de tiges d’acier, enfoncées dans la profondeur, et de bandes les reliant
Dispositif de boucle de masse
Le plus souvent, la mise à la terre est effectuée à l’aide de tiges métalliques – des électrodes enfouies dans le sol et interconnectées en haut par une bande ou une tige. Cette conception est reliée au gardien de maison avec un câble ou la même bande métallique..
De plus, la profondeur de l’emplacement des électrodes dépend de la saturation du sol en eau. Plus l’eau souterraine est élevée, moins la profondeur est nécessaire..
La distance de la maison doit être d’au moins 1 m mais d’au plus 10 m.
Dimensions minimales autorisées des raccords utilisés pour l’installation des dispositifs de mise à la terre
La boucle de mise à la terre d’une maison privée est réalisée à l’aide de tiges, qui peuvent être un coin en acier, des raccords à structure lisse, un tuyau, une poutre en I. La section transversale des électrodes doit être supérieure à 1,5 cm2, et la forme doit être pratique pour enfoncer dans le sol.
Les tiges sont disposées en ligne ou sous la forme d’une figure géométrique: triangle, carré, rectangle. Cela dépend de la facilité d’installation de la structure et de la zone utilisable. Une option d’équipement de contour autour du périmètre du bâtiment est également possible. Mais la plus courante reste la boucle de masse triangulaire. En haut de la figure, des électrodes sont enfoncées, reliées entre elles par une bande d’acier.
Important! La boucle de terre doit toujours être en dessous du sol gelé.
En d’autres termes, la mise à la terre peut être effectuée à l’aide de matériel improvisé. Mais il y a la possibilité d’acheter un kit prêt à l’emploi pour organiser la boucle de masse. Il comprend des tiges – électrodes cuivrées, 1 m de long, reliées par une connexion filetée. Ces kits ne sont pas bon marché, mais simplifient considérablement la tâche et sont durables..
Comment faire un calcul
Bien sûr, la mise à la terre peut se faire empiriquement. Par exemple, pour déterminer la profondeur de l’eau, se retirer de la maison à la distance optimale et disposer un contour triangulaire. Soudez les électrodes entre elles et mesurez la résistance de la structure résultante. S’il s’avère trop grand, approfondissez les électrodes supplémentaires, fixez-les aux précédentes et reprenez les mesures. Et ainsi, jusqu’à ce que le résultat de la mesure réponde aux exigences.
Les experts recommandent fortement qu’avant de faire la boucle de masse, faire tous les calculs nécessaires. Déterminer le nombre de mise à la terre verticale – électrodes, qui seront nécessaires, et la longueur de la bande de connexion, en fonction de la résistance du sol.
Vous devez d’abord déterminer la résistance d’une électrode de masse verticale – électrode.
Formule 1. Résistance d’un système d’électrodes de masse vertical
Où,
R0 est la résistance d’une électrode, Ohm;
Req – résistivité de terre équivalente, Ohm * m;
L est la longueur de l’électrode, m;
d est le diamètre de l’électrode, mm;
T est la distance entre le milieu de l’électrode et la surface de la terre, m.
Tableau 1. Résistivité du sol
Tableau 2. La valeur du coefficient climatique saisonnier de résistance du sol
La valeur de la résistance du sol peut être tirée du tableau, mais si le sol est hétérogène, alors
Formule 2. Résistivité équivalente d’un sol hétérogène
Où,
Ψ – coefficient climatique saisonnier;
P1, P2 – résistivité du sol (1 – couche supérieure, 2 – couche inférieure), Ohm * m;
H– épaisseur de la couche supérieure du sol, m;
t est la profondeur à laquelle l’électrode est bouchée, m (profondeur de tranchée);
Si vous ne tenez pas compte de la résistance de l’électrode de masse horizontale, le nombre d’électrodes peut être trouvé par la formule:
Formule 3. Le nombre d’électrodes à l’exclusion de la résistance de l’électrode de masse horizontale
Où,
n0 est le nombre d’électrodes;
Rн– résistance de mise à la terre normalisée, basée sur PTEEP.
Tableau 3. Valeur de résistance maximale autorisée des dispositifs de mise à la terre (PTEEP)
Nous déterminons la résistance actuelle de l’électrode de masse horizontale selon la formule:
Formule 4. La résistance du courant de propagation de l’électrode de masse horizontale
Où,
Lg – la longueur de l’électrode de masse;
b– largeur de l’électrode de masse;
ψ – coefficient de saisonnalité de l’électrode de masse horizontale;
ɳГ – coefficient de demande des conducteurs de mise à la terre horizontaux.
La longueur de l’électrode de masse est la suivante:
Formule 5. La longueur de l’électrode de masse horizontale
Où,
a est la distance entre les électrodes.
La résistance des électrodes verticales, en tenant compte de l’électrode de masse horizontale:
Formule 6. Résistance des électrodes de terre verticales – électrodes tenant compte de la résistance d’une électrode de terre horizontale
Le nombre total d’électrodes de mise à la terre verticales est égal à:
Formule 7. Le nombre final de mise à la terre verticale
Où,
ɳв – facteur de demande des conducteurs de mise à la terre verticaux.
Tableau 4. L’utilisation de la mise à la terre
Un indicateur appelé «facteur d’utilisation» montre l’effet des courants les uns sur les autres, en fonction de l’emplacement des électrodes verticales. Si les électrodes sont connectées en parallèle, alors les courants qui les traversent s’influencent mutuellement. Plus la distance entre les électrodes est petite, plus la résistance globale du circuit est grande..
Si le nombre de conducteurs de mise à la terre obtenu par la dernière formule n’est pas entier, arrondissez-le à l’entier le plus proche.
Boucle de masse: circuit
Une fois tous les calculs effectués, nous choisissons un endroit pratique pour l’emplacement de la boucle de masse. Nous déterminons quel chiffre les électrodes seront situées. Ensuite, nous dessinons un diagramme de boucle de masse en tenant compte du type de matériaux utilisés. Assurez-vous d’indiquer ce qui a été utilisé pour les électrodes et pour la bande de connexion, leur longueur et diamètre, profondeur.
Boucle au sol: schéma sur le passeport (à l’extérieur du bâtiment) – exemple
Boucle au sol: schéma du passeport (à l’intérieur du bâtiment) – exemple
Tout cela nous sera utile non seulement pour la facilité d’installation et pour l’avenir, mais aussi pour obtenir un passeport pour la boucle de masse. Lorsque les travaux d’installation sont terminés et que la résistance du circuit est mesurée, les gestionnaires d’énergie qui devront être invités délivreront et approuveront toute la documentation nécessaire pour la boucle de masse. Bien sûr, c’est si tout est fait correctement..
Construction de boucle de terre
Il est préférable de commencer l’installation de la boucle souterraine pendant la saison chaude. Il sera donc plus facile d’effectuer des travaux de terrassement et de mesurer la résistance de mise à la terre. Ensuite, il sera plus fiable de voir à quelle profondeur se trouve l’eau souterraine.
Considérez la possibilité d’organiser la boucle de masse sous la forme d’un triangle:
Pour équiper la boucle souterraine, il faut creuser une tranchée à la profondeur de gel du sol
- Nous avons déjà choisi un lieu. Par conséquent, nous creusons une tranchée d’une profondeur de 0,7 m à 1 m (en dessous de zéro), d’une largeur de 0,5 à 0,7 m. Les lignes doivent former un triangle avec un côté dont la longueur a été déterminée lors des calculs..
- De l’un des coins du triangle, nous creusons une tranchée vers le bouclier de puissance.
- Aux sommets du triangle, nous conduisons des électrodes de mise à la terre. Que va-t-on utiliser exactement pour cela, il faut décider au stade des calculs. Soit par exemple un angle d’acier de 50 * 50 mm. Si la densité du sol ne vous permet pas de simplement obstruer les tiges, vous devrez forer des puits.
- Nous approfondissons les tiges pour qu’elles dépassent du sol. Si nous devions encore forer des puits, y mettre des coins et les remplir de terre mélangée avec du sel.
- Nous prenons une bande d’acier de 40 * 5 mm et soudons aux électrodes, formant un contour en forme de triangle. Ensuite, de l’un d’eux, nous menons une bande à l’armoire électrique.
- Nous fixons la bande au fil de terre ou au bouclier d’alimentation à l’aide d’un boulon d’un diamètre de 10 mm. Dans ce cas, le boulon doit être soudé à la bande.
- A ce stade, nous vérifions la résistance de la boucle de masse avec un ohmmètre. Cet appareil n’est pas bon marché, cela n’a aucun sens de l’acheter. Il vaut mieux inviter les employés de la gestion de l’énergie à prendre des mesures et à remplir le passeport de la boucle de masse. La résistance doit être inférieure à celle requise. Sinon, vous devez conduire des électrodes supplémentaires.
- Si la résistance s’est avérée suffisante, nous remplissons la tranchée de terre homogène sans débris de construction ni pierre concassée.
Important! Lors d’un fonctionnement ultérieur par temps anormalement sec, il est conseillé d’arroser la boucle de terre du tuyau pour réduire sa résistance.
Tous les travaux liés aux calculs et à l’installation de la boucle de masse peuvent être confiés à des professionnels plus expérimentés. Cela vous permettra d’économiser du temps et des nerfs. Mais si vous êtes enclin à tout faire de vos propres mains, allez-y. Votre création vous protégera, vous et votre famille.