Quand la mise à la terre est-elle requise ? Boucle de masse. PUE, normes

Conformément aux exigences des règles d'installation électrique, tout câblage électrique nouvellement construit a un conducteur supplémentaire. C'est ce qu'on appelle un conducteur de protection (PE), marqué par des bandes alternées de jaune et de vert.

Les conducteurs de protection sont connectés aux boîtiers des appareils électriques et connectés à la boucle de terre. appareils électroménagers: ordinateurs, machines à laver, cuisinières électriques, fours à micro-ondes - se connecte aux conducteurs de protection via les contacts de mise à la terre des prises.

Lorsque l'isolation des appareils électroménagers tombe en panne, leurs boîtiers sont sous tension. En cas de contact avec le boîtier d'un appareil endommagé, une personne sera électrocutée par un courant électrique. La connexion intentionnelle des boîtiers à la terre lors d'un claquage d'isolation entraîne court-circuit, qui éteindra le dispositif de protection, et l'équipement endommagé sera mis hors tension en temps opportun.

Même si le courant est insignifiant et qu'aucun arrêt ne se produit, lorsqu'une personne touche le corps, le courant traversant son corps aura une valeur qui n'est pas dangereuse pour sa vie. Le corps humain a une résistance de dizaines à des centaines de milliers d'ohms et la résistance des conducteurs de mise à la terre ne dépasse pas quelques ohms. Par conséquent, le courant traversant le corps humain sera bien inférieur au courant circulant dans le sol via des conducteurs de protection.

En plus de protéger les personnes, la mise à la terre des boîtiers d'instruments protège Champs électromagnétiquesémis par eux pendant le fonctionnement. Cela réduit le niveau d'interférence qui interfère avec le fonctionnement d'autres appareils.

Les conducteurs de protection ne doivent pas être connectés au bus neutre du tableau électrique. L'ancien câblage électrique est sujet à des ruptures dans les circuits des conducteurs neutres, ce qui entraînera inévitablement l'apparition de fil neutre quelque potentiel par rapport au terrain. La valeur du potentiel peut atteindre jusqu'à 220V et, s'il se trouve sur le corps de l'appareil, une blessure grave vous attend.

L'utilisation comme conducteur de protection est interdite conduites de gaz, les canalisations de chauffage et les égouts. Ne peut pas être utilisé à cette fin Tuyaux d'eau, car ils ne sont pas toujours en métal.

Une boucle de terre est nécessaire pour connecter les conducteurs de terre.

Qu'est-ce qu'une boucle de masse ?

La boucle de masse est un groupe d'électrodes enfoncées dans le sol et appelées électrodes de masse verticales. Entre eux, ils sont reliés par une électrode de masse horizontale par soudage. Le sectionneur de mise à la terre horizontal est amené au mur du bâtiment ou va directement au tableau d'entrée.

Pour la fabrication d'électrodes de terre verticales, des coins ou des tuyaux en acier sont utilisés, et horizontaux - une bande d'acier ou un profil rond. Ils ne doivent pas être peints, sinon le contact électrique avec le sol sera faible et le circuit perdra en efficacité.

Si le bâtiment a des structures enterrées dans le sol, elles peuvent également servir de boucle souterraine. Elles sont appelées électrodes de terre naturelles.

Comment faire la mise à la terre ?

Il n'y a rien de compliqué à faire une boucle de masse, et vous pouvez le faire vous-même.

Cela nécessitera :

• pour mise à la terre verticale: cornières ou tuyaux à parois d'au moins 4 mm d'épaisseur ou raccords d'un diamètre d'au moins 14 mm ;
• pour mise à la terre horizontale: feuillard d'acier d'une section transversale d'au moins 100 mm 2 et d'une épaisseur de paroi d'au moins 4 mm;
• entrer dans le bâtiment: fil rigide ou souple d'une section d'au moins 10 mm 2 ;
• outils: pelle, meuleuse, masse, poste à souder.

La procédure d'installation de la boucle de terre

1. Une tranchée est creusée avec une profondeur d'environ 0,5 m et une largeur de 0,5 à 0,3 m. La longueur de la tranchée est d'environ 5 m. La tranchée doit être située de manière à ce que son début coïncide avec l'endroit près du mur de la bâtiment où le contour sortira.

2. Après 1-1,5 m, des électrodes de terre sont martelées dans la tranchée avec un marteau. Pour faciliter le processus, les extrémités des électrodes de masse doivent être affûtées avec une meuleuse.

3. Les conducteurs de mise à la terre sont interconnectés par une bande par soudage. L'extrémité de la bande est affichée sur le mur du bâtiment ou, si possible, est introduite dans le bâtiment au plus près du bouclier. Un boulon est soudé à la bande pour connecter le conducteur de mise à la terre.

4. Il est préférable de peindre les joints dans la tranchée, car les soudures dans le sol s'effondrent rapidement.

5. La bande à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment est peinte avec des bandes alternées de jaune et de vert.

6. Avant de remplir la tranchée, il serait bon de mesurer la résistance du circuit résultant. Cela se fait avec des appareils spéciaux. Si la résistance est insuffisante, des électrodes supplémentaires sont bouchées et la même bande est attachée. Et ainsi de suite jusqu'à ce que vous receviez Valeur souhaitée(pas plus de 4 ohms).

Si les appareils ne sont pas disponibles pour vous, utilisez vos capacités et votre bon sens pour déterminer le nombre d'électrodes. Il faut beaucoup d'électrodes si le sol est sablonneux et encore plus si à la place du sol il y a des cailloux solides. Sur chernozem, 5 à 7 électrodes suffisent pour obtenir des résultats acceptables. Ne saupoudrez pas de sel sur la boucle de terre. Sa conductivité s'améliorera, mais il pourrira aussi plus vite.

7. Nous remplissons la tranchée avec de la terre sans débris de construction.

8. Un bus supplémentaire est installé dans le blindage - PE. Il est relié par un conducteur jaune-vert à la borne de la boucle de terre. Il est maintenant possible de connecter tous les boîtiers d'appareils électriques au bus PE.

Pour l'alimentation électrique interne et externe, la question se pose d'installer une boucle de terre, car le fonctionnement en toute sécurité des équipements électriques dépend directement de la qualité de l'installation électrique du centre de mise à la terre. Avant le consommateur d'électricité, qui est le propriétaire de l'installation électrique (le propriétaire du ménage), il y a le choix du type de structure de mise à la terre à installer sur le site. Certains disent d'enfoncer les coins dans le sol, d'autres conseillent d'enterrer la ferraille (seaux, casseroles, fers), d'autres les persuadent de faire l'installation électrique d'une broche de mise à la terre modulaire. Dans cet article, nous allons essayer de parler de la façon de ne pas se perdre dans tous ces conseils et de choisir la seule solution acceptable et correcte.

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Boucle de terre constituée de cornières en acier et soudée avec une bande d'acier

La boucle souterraine traditionnelle est considérée comme une option économique (interdite à partir du 01.01.2013 sur la base de GOST R 50571.5.54-2011), car elle ne nécessite pas l'utilisation de matériaux coûteux et est généralement constituée d'angles en acier 50 x 50 x 5 mm et une bande d'acier de 40 x 4 mm . Les coins en acier sont appelés électrodes (électrodes de terre verticales), ils sont enfoncés dans le sol verticalement sous la forme d'un triangle à une distance d'au moins 2,5 m les uns des autres. La bande d'acier est appelée électrode de masse horizontale.

Les électrodes (électrodes de masse verticales) sont reliées entre elles par une bande d'acier 40 x 4 mm (conducteur de masse horizontal) par soudage. La bande d'acier est amenée au mur de la maison et une boîte de jonction est installée, à partir de laquelle un conducteur de mise à la terre est posé sur le bus de mise à la terre principal (GZSH) dans l'appareillage d'entrée (ASU). En tant que conducteur de mise à la terre, un fil PV-1 d'une section d'au moins 10 mm2 ou non isolé est généralement utilisé. fil de cuivre la même rubrique. Pour connecter le conducteur de terre dans une électrode de terre horizontale (bande d'acier), deux trous sont percés dans la boîte de jonction et la connexion est effectuée à l'aide de boulons d'un diamètre d'au moins 6 mm, c'est-à-dire qu'ils fournissent une connexion fiable conformément à le PEU.

Après avoir câblé la boucle de terre, la résistance des dispositifs de mise à la terre est mesurée. Si la résistance du dispositif de mise à la terre ne répond pas aux normes requises, il est alors nécessaire d'installer une ou deux électrodes supplémentaires et de les connecter à la structure de la boucle de terre, après quoi il est nécessaire de remesurer.

Les principaux inconvénients de la boucle souterraine traditionnelle :
1. Pour installer la structure, une grande surface est nécessaire près de la maison.
2. L'installation de la mise à la terre verticale est effectuée à l'aide d'une perceuse et d'un marteau, ce qui est un processus très laborieux.
3. La conception des électrodes de terre et des connexions est sujette à la corrosion et leur durée de vie, selon le type de sol, varie de 7 à 12 ans.

4. Basé sur GOST R 50571.5.54-2011, tableau 54.1, le matériau n'a pas de résistance à la corrosion et son utilisation est interdite à partir du 01/01/2013.

Vous pouvez en savoir plus sur l'installation de la boucle de terre dans l'article "Installation électrique de la boucle de terre".

Boucle de masse en ferraille

Voyons maintenant l'installation de la boucle souterraine à l'aide de raccords, de casseroles et d'autres ferrailles. Habituellement, cette méthode de montage de la mise à la terre est choisie par les paresseux, les paresseux et autres mauvais esprits du village des maîtres et d'une maison électrique. Ces escrocs creusent de petits trous, y déversent de la ferraille, l'attachent avec du fil de fer et l'enterrent, sans oublier de mettre un morceau de vieux fil d'aluminium sur le mur de la maison.

Pour plus de persuasion, ils enfoncent quelques morceaux de fer dans le sol à côté de la maison et mettent tous ces déchets en torsions, et saupoudrent leur cerveau aux clients qu'il s'agit de "soudure à froid". Vous pouvez en savoir plus sur ces tyrans. Les mesures de la résistance des dispositifs de mise à la terre avec cette méthode d'installation ne sont pas effectuées car ils ne savent pas comment cela se fait et ils ne disposent pas de l'équipement de mesure électrique nécessaire. Ils vérifient les performances de la boucle de terre avec une lampe à incandescence ordinaire, reliant une extrémité à la phase et l'autre à la construction d'un tas de ferraille.

Si l'ampoule ne s'allume pas, ils trempent leur savoir-faire avec du sérum physiologique.

Principaux inconvénients :
Ce design n'a pas le droit d'exister !

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Grâce au développement de la technologie, multi-puissance appareils électriques rempli nos maisons. Il est difficile d'imaginer la vie sans réfrigérateur, Machine à laver, four micro-onde, cuisinière à induction - après tout, 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 impératif d'équiper une boucle de terre pour toute la maison, vous protégeant ainsi vous-même et les appareils des pannes jusqu'au logement.

Dans un langage technique sec, la mise à la terre signifie connexion électrique avec la terre (sol) des parties non conductrices de courant des installations électriques, faites intentionnellement. Dans le même temps, ces parties d'appareils électriques ne sont pas alimentées à l'état normal, mais peuvent l'être en dessous. La raison peut également être une violation de l'isolation.

Pour expliquer plus simplement en langage clair, devra se rappeler cours d'école la physique. Comme nous nous en souvenons, le courant a tendance à circuler dans la direction de moindre résistance. Si l'isolation des parties conductrices de courant des appareils est rompue, le courant cherchera un endroit où la résistance est la plus faible. Il y a donc une panne sur le corps de l'appareil électrique. En d'autres termes, le boîtier métallique sera alimenté. Outre le fait que cela peut perturber le fonctionnement de l'appareil lui-même voire le casser, si au moment où une personne touche la surface du boîtier, 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 leurs résistances. Considérant que la résistance du corps humain dépassera plusieurs fois la résistance de la boucle de terre, le maximum courant admissible et le reste ira au sol. Nous sommes arrivés à un très point important: lors de l'exécution d'une boucle de masse de vos propres mains, il est nécessaire de faire en sorte que sa résistance soit au minimum autorisé.

La boucle de terre est réalisée à l'aide de tiges d'acier martelées à une profondeur et de bandes les reliant

Le plus souvent, la mise à la terre est réalisée à l'aide de tiges métalliques - des électrodes enfouies dans le sol et interconnectées en haut avec une bande ou une tige. Cette conception est connectée au blindage de la maison avec un câble ou la même bande métallique.

Dans ce cas, la profondeur des électrodes dépend de la saturation du sol en eau. Plus la nappe phréatique est haute, moins il faut de profondeur.

La distance de la maison doit être d'au moins 1 m, mais pas plus de 10 m.

Dimensions minimales admissibles des raccords utilisés pour l'installation des dispositifs de mise à la terre

La boucle souterraine 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 cm 2 et la forme doit être pratique pour marteler le sol.

Les tiges sont disposées en ligne ou sous la forme figure géométrique: triangle, carré, rectangle. Cela dépend de la facilité d'installation de la structure et de la zone pouvant être utilisée. Il est également possible d'équiper le circuit le long du périmètre du bâtiment. Mais la plus courante reste la boucle de masse triangulaire. En haut de la figure, des électrodes sont enfoncées, qui sont interconnectées par une bande d'acier.

Important! La boucle souterraine doit être située nécessairement en dessous du gel du sol.

En d'autres termes, la mise à la terre peut se faire à l'aide de matériel improvisé. Mais il y a une possibilité d'acheter kit prêt pour l'agencement de la boucle de terre. Il comprend des tiges - électrodes en acier cuivré, de 1 m de long, reliées par une connexion filetée. Ces kits ne sont pas bon marché, mais ils rendent la tâche beaucoup plus facile et durable à utiliser.

Comment faire un calcul

Bien sûr, la mise à la terre peut se faire de manière empirique. Par exemple, déterminez la profondeur de l'eau, retirez-vous de la maison à la distance optimale et équipez-vous d'un contour triangulaire. Souder les électrodes ensemble et mesurer la résistance de la structure résultante. S'il s'avère trop grand, approfondissez davantage d'électrodes supplémentaires, fixez-les aux précédentes et reprenez les mesures. Et ainsi de suite jusqu'à ce que le résultat de la mesure réponde aux exigences.

Les experts recommandent fortement qu'avant de faire une boucle de masse, faites tout calculs nécessaires. Déterminez le nombre d'électrodes de terre verticales - les 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 - l'électrode.

Formule 1. Résistance d'une électrode de masse verticale

R 0 – résistance d'une électrode, Ohm ;

ρ éq- résistivité équivalente du sol, Ohm*m ;

L est la longueur de l'électrode, m;

ré est le diamètre de l'électrode, mm ;

J– distance entre le milieu de l'électrode et la surface du sol, 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

Ψ est le coefficient climatique saisonnier;

ρ 1 , ρ 2 – résistivité sol (1 - couche supérieure, 2 - couche inférieure), Ohm*m ;

H est l'épaisseur de la couche supérieure du sol, m;

t- la profondeur de colmatage de l'électrode, m (profondeur de la tranchée) ;

Si nous ne prenons pas en compte la résistance de l'électrode de terre horizontale, le nombre d'électrodes peut être trouvé par la formule :

Formule 3. Le nombre d'électrodes sans tenir compte de la résistance de l'électrode de terre horizontale

n 0– nombre d'électrodes ;

Rn- résistance de mise à la terre normalisée, basée sur PTEEP.

Tableau 3. La valeur la plus élevée autorisée de la résistance des dispositifs de mise à la terre (PTEEP)

Nous déterminons la résistance actuelle de l'électrode de terre horizontale selon la formule :

Formule 4. Résistance du courant de propagation d'une électrode de terre horizontale

Lg- la longueur de l'électrode de masse ;

b– largeur de prise de terre;

ψ - facteur de saisonnalité de l'électrode de terre horizontale ;

ɳ G - facteur de demande de mise à la terre horizontale.

La longueur de la prise de terre est la suivante :

Formule 5. La longueur de l'électrode de terre horizontale

une est la distance entre les électrodes.

Formule 6. Résistance des électrodes de terre verticales - électrodes, en 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 d'échouement vertical

ɳ в - coefficient de demande de mise à la terre verticale.

Tableau 4

Un indicateur appelé "facteur d'utilisation" montre l'influence des courants les uns sur les autres, en fonction de l'emplacement des électrodes verticales. Si les électrodes sont connectées en parallèle, les courants qui les traversent s'influencent mutuellement. Plus la distance entre les électrodes est petite, plus la résistance totale du circuit est grande.

Si le nombre d'électrodes de masse obtenu par la dernière formule s'avère n'être pas un nombre entier, nous l'arrondissons au nombre entier le plus proche.

Boucle de masse : schéma

Une fois tous les calculs effectués, nous choisissons un endroit pratique pour l'emplacement de la boucle de masse. Nous déterminons à quelle figure les électrodes seront situées. Ensuite, nous dessinons un schéma de la boucle de terre 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 leur diamètre, ainsi que la profondeur de l'emplacement.

Boucle au sol: schéma sur le passeport (à l'extérieur du bâtiment) - un exemple

Boucle de masse : schéma sur le passeport (à l'intérieur du bâtiment) - un exemple

Tout cela nous sera utile non seulement pour la facilité d'installation et pour l'avenir, mais aussi afin d'obtenir un passeport de boucle de terre. Lorsque travaux d'installation sont terminés et la résistance de boucle mesurée, le personnel du service de l'énergie, qui devra être invité, émettra et approuvera tous documentation nécessaireà la boucle de masse. Bien sûr, c'est si tout est fait correctement.

Construction de la boucle souterraine

Il est préférable de commencer l'installation de la boucle souterraine pendant la saison chaude. Cela facilitera l'excavation et la mesure de la résistance du sol. Ensuite, on verra de manière plus fiable à quelle profondeur les eaux souterraines se produisent.

Envisagez la possibilité de disposer la boucle de masse sous la forme d'un triangle :

Pour équiper la boucle souterraine, il est nécessaire de creuser une tranchée jusqu'à la profondeur de gel du sol

1. Nous avons déjà choisi un endroit. Par conséquent, nous creusons une tranchée d'une profondeur de 0,7 m à 1 m (sous le point de congélation du sol), 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.
2. De l'un des coins du triangle, nous creusons une tranchée vers le bouclier de puissance.
3. Aux sommets du triangle, nous conduisons des électrodes de masse - des électrodes. Ce que nous utiliserons exactement pour cela doit être décidé au stade des calculs. Prenons comme exemple ce sera un coin en acier 50 * 50 mm. Si la densité du sol ne vous permet pas d'enfoncer simplement les tiges, vous devrez forer des puits.
4. Nous approfondissons les tiges pour qu'elles dépassent du niveau du sol. Si nous devions encore forer des puits, nous y installions des coins et les remplissions de terre mélangée à du sel.
5. Nous prenons une bande d'acier de 40 * 5 mm et la soudons aux électrodes, formant un contour en forme de triangle. Ensuite, de l'un d'eux, nous conduisons une bande vers l'armoire électrique.
6. Nous fixons la bande au fil de terre ou au blindage électrique à l'aide d'un boulon d'un diamètre de 10 mm. Dans ce cas, le boulon doit être soudé à la bande.
7. A ce stade, on vérifie 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 est préférable d'inviter les employés du service de l'énergie à prendre des mesures et à remplir le passeport de la boucle souterraine. La valeur de résistance doit être inférieure à la valeur requise. Si ce n'est pas le cas, vous devez insérer des électrodes supplémentaires.
8. Si la résistance s'avère suffisante, nous remplissons la tranchée avec un sol homogène sans déchets de construction ni gravats.

Important! Lors d'un fonctionnement ultérieur par temps anormalement sec, il est conseillé d'arroser la boucle souterraine avec de l'eau provenant d'un tuyau afin de réduire sa résistance.

Tous les travaux liés aux calculs et à l'installation de la boucle souterraine peuvent être confiés à des professionnels qui ont plus d'expérience. Cela aidera à gagner du temps et des nerfs. Mais si vous avez tendance à tout faire vous-même, allez-y. Votre création servira de protection pour vous et votre famille.