Cómo hacer tierra en una casa privada con tus propias manos

Todos los electrodomésticos no solo hacen que nuestra existencia sea cómoda, sino que también representan un cierto peligro para la salud humana. Por lo tanto, en una red de cualquier clase de voltaje (220 V o 380 V), siempre es necesario prever la presencia de una conexión a tierra en una casa privada, le diremos más.

¿Para qué sirve la conexión a tierra?

La conexión a tierra en la red eléctrica se basa en leyes físicas elementales y es un sistema universal para proteger a una persona de descargas eléctricas, y también un sistema para proteger equipos eléctricos de cualquier propósito contra la ruptura del aislamiento (conexión a tierra). La operación de redes eléctricas sin conexión a tierra es potencialmente peligro de incendio. Equipar una casa privada con un circuito de tierra es un requisito previo para el uso seguro de cualquier electrodoméstico y aparato.

De acuerdo con las normas para la instalación de instalaciones eléctricas (en adelante PUE), que se aplica a todo tipo de instalaciones eléctricas, se debe proporcionar una conexión a tierra de protección.

1.7.56. Para evitar descargas eléctricas si el aislamiento está dañado, las siguientes medidas de protección deben aplicarse por separado o en combinación en caso de un contacto indirecto:

-puesta a tierra protectora (1.7.63, 1.7.65, 1.7.66);

- apagado automático (1.7.61, 1.7.63);

- igualación de potenciales (1.7.78);

- equipos de clase II o con aislamiento equivalente (1.7.86, 1.7.87);

- separación eléctrica protectora de los circuitos (1.7.86, 1.7.88);

- locales aislantes (no conductores), zonas, sitios (1.7.86, 1.7.89);

- sistemas de voltaje ultra bajo (pequeño) BSNN, ZSNN, FSNN (1.7.68–1.7.70);

- ecualización de potenciales (1.7.65, 1.7.66).

Para una comprensión objetiva, debe comprender los siguientes términos, de acuerdo con el EMP:

• Contacto directo - contacto eléctrico de personas o animales con partes vivas bajo tensión, o acercándose a ellas a una distancia peligrosa.
• Toque indirecto - contacto eléctrico de personas o animales con una parte conductora abierta que se ha energizado como resultado de daños en el aislamiento.
• Protección táctil directa - Protección contra descargas eléctricas en ausencia de daños en el aislamiento de los conductores.
• Protección táctil indirecta - Protección contra descargas eléctricas en caso de un solo daño.
• Interruptor de puesta a tierra - una parte conductora (conductor) o un conjunto de partes conductoras interconectadas (conductores) que están en contacto eléctrico con la tierra directamente o a través de un medio conductor intermedio, como el hormigón.
• Conductor de tierra - un conductor que conecta el electrodo de tierra a un punto específico del sistema o instalación o equipo eléctrico.
• Dispositivo de puesta a tierra - un conjunto de electrodos de tierra eléctricamente interconectados y conductores de tierra, incluidos los elementos de su conexión.

• Toma de tierra - hacer una conexión eléctrica entre un punto específico del sistema o instalación o equipo y tierra local.

  Nota. La conexión a la tierra local puede ser intencional, no intencional y aleatoria, así como permanente o temporal.

Después de asegurarnos de la necesidad de una conexión a tierra, podemos comenzar a considerar el tema del equipo independiente de una casa privada con un circuito de conexión a tierra.

Que tipos hay

En primer lugar, debe comprender qué tipo de conexión a tierra necesita montar. El factor decisivo en la decisión será la clase de voltaje en una casa privada (220 V o 380 V).

Hay dos tipos de conexión a tierra para su propósito: protector y de trabajo.

Trabajando - se realiza con el objetivo de evitar un aumento repentino de la tensión en los electrodomésticos. Esto puede suceder como resultado de una violación del aislamiento de los devanados del transformador. Y también este tipo de conexión a tierra protege los electrodomésticos de los rayos que golpean la estructura del edificio. En este caso, toda la carga va al suelo.

Tierra de protección - se lleva a cabo debido a la conexión forzada de la carcasa con un aparato eléctrico a tierra a través de un conductor.

Se debe proporcionar una conexión a tierra protectora para los siguientes electrodomésticos:

• Lavadora - su cuerpo tiene una capacidad eléctrica relativamente grande debido al funcionamiento en condiciones de alta humedad.
• microonda - El principal elemento de trabajo del horno es el magnetrón. Tiene mucho poder. Si el contacto con el suelo en la salida es deficiente, puede producirse un aumento en el nivel de radiación magnética. Muchos fabricantes de hornos de microondas equipan una terminal de conexión a tierra en la parte posterior del horno.

Para el contacto del conductor de conexión a tierra en la red y el aparato, los enchufes modernos están equipados con contactos de conexión a tierra.

Para proporcionar conexión a tierra, hay seis sistemas de conexión a tierra. En algunas estructuras de edificios, en particular, edificios residenciales, se utilizan dos sistemas principales de puesta a tierra.

Sistema TN-S-C - Recomendado para su implementación en los últimos años. Tal esquema con un neutro a tierra en la subestación se realiza. El equipo en este caso tiene contacto directo con el suelo. Para el mismo consumidor, la tierra (PE) y el neutro / cero (N) son controlados por un solo conductor (PEN). En la entrada a la red eléctrica de una casa privada, dicho conductor se divide en dos conductores independientes.

Tal sistema no proporciona la instalación obligatoria de un dispositivo de corriente residual (RCD). La protección es proporcionada por disyuntores.

La desventaja de este sistema es que si el conductor PEN se daña o se quema durante la subestación / sección de la casa, el voltaje de fase aparece en el bus de tierra de la casa. Este voltaje no se apaga. En base a esto, el PUE regula requisitos estrictos para dicha línea: el conductor PEN debe estar provisto de protección mecánica y la conexión a tierra local periódica en los soportes de la línea de alimentación debe estar equipada con el mismo.

Muchas líneas eléctricas, especialmente en áreas rurales, no satisfacen las condiciones anteriores. Para tal caso, se recomienda otro sistema de conexión a tierra: el sistema TT.

Tal sistema de conexión a tierra se implementa debido a un cable separado del circuito de conexión a tierra al blindaje de entrada del edificio, y no desde la subestación del transformador. Este sistema es más resistente al daño del conductor de protección, pero requiere la instalación de un RCD. Sin equipar el sistema con tales dispositivos, no hay protección contra descargas eléctricas.A este respecto, el PUE recomienda dicho sistema solo como una adición al sistema TN-S-C. (Si la línea no cumple con los requisitos del sistema TN-S-C).

Diferencia de puesta a tierra para redes de 220V y 380V

Las diferencias en los sistemas de puesta a tierra de viviendas particulares a una tensión de funcionamiento de 220 V o 380 V no son significativas. En ambos casos, se construye un bucle de tierra. La diferencia radica en la forma en que el circuito está conectado a la red eléctrica doméstica.

En la red de 220V, el voltaje es monofásico. En este caso, use un conductor de tres hilos y enchufes con tres contactos (fase, cero, electrodo de tierra).

En la red 380 V - tensión trifásica. En este caso, se utilizan un conductor de cinco hilos y enchufes con cinco contactos (fase - 3 piezas, cero, electrodo de tierra).

Tipos

El propósito principal del conductor de conexión a tierra es el contacto eléctrico directo con la tierra. El dispositivo de conexión a tierra (circuito de tierra) incluye un electrodo de tierra y la totalidad de todos los conductores conectados a él. Incluyendo elementos de sus compuestos.

Los interruptores de puesta a tierra son de dos tipos:

• natural - estructuras metálicas ubicadas a una profundidad suficiente en el suelo o los cimientos de hormigón armado del edificio;
• artificial: una estructura metálica de uso directo instalada independientemente en el suelo;

Los conductores de conexión a tierra artificiales se distinguen por sus características de diseño.

• interruptor de puesta a tierra horizontal. Está hecho de una tira (de al menos 4 mm de espesor) o de acero redondo y se coloca en un suelo paralelo a la superficie de la tierra.
  

  Bucle de tierra

• Un sistema de electrodo de tierra vertical es una opción más preferible. Tal circuito ocupa menos espacio, pero proporciona un proceso de instalación más lento. Está hecho de pasadores de acero (una esquina con un estante de 50 - 70 mm y un grosor de al menos 4 mm). Los pasadores están interconectados por una tira de metal (espesor de tira de al menos 4 mm).
  

  Interruptor de puesta a tierra triangular

• Interruptor de puesta a tierra combinado: incluye las características de diseño de los dos interruptores de puesta a tierra anteriores.
  

  Diagrama de cableado

El esquema de instalación combinada del dispositivo de puesta a tierra (circuito) es el más efectivo. Al realizar la instalación de acuerdo con las reglas necesarias, dicho circuito será confiable y duradero.

Cómo hacer un circuito de tierra para una casa privada con tus propias manos

El dispositivo de circuito de protección más popular hoy en día es el circuito triangular. Se hace conectando una tira de metal de tres clavijas enterradas en el suelo. Este esquema se caracteriza por una mayor fiabilidad. Si la tira de conexión de acero está rota o dañada en un lado, el circuito continuará funcionando debido al contacto en el otro lado.

Para la fabricación e instalación del circuito de tierra, necesitará los siguientes materiales y herramientas:

Materiales:

• ángulo de acero 50–70 mm, h = 4 mm, 3 piezas la longitud de una esquina no es inferior a 2 metros;
• tira de acero de 50–70 mm, h = 4 mm, 4 m. para conectar pasadores desde la esquina;
• fleje de acero 30 mm, h = 4 mm. para la conexión eléctrica del circuito de tierra y el blindaje de entrada del edificio. La longitud depende de las condiciones locales;
• Electrodos de 3 mm.

Herramienta:

• pala, chatarra, taladro de excavación para arreglar agujeros en el suelo;
• amoladora para cortar piezas de metal;
• herramientas de banco (martillo, mazo, lima, destornillador, abrazadera) para procesar y ensamblar piezas de trabajo;
• maquina de soldar;
• herramienta de medición (cinta métrica, cuadrada) para marcar espacios en blanco;

Las uniones de las piezas de trabajo del circuito de puesta a tierra deben hacerse exclusivamente mediante soldadura. Esto está regulado por los requisitos de la PUE. Este tipo de conexión proporciona el contacto eléctrico más efectivo y es más resistente a la corrosión.

El trabajo con una herramienta eléctrica se debe realizar utilizando el equipo de protección necesario: gafas, ropa protectora. La seguridad laboral es lo primero.

Cuando se trabaja en la preparación de una esquina, es mejor cortar una cara extrema en un ángulo agudo.Tal rincón será más fácil de clavar en el suelo.

Considere el proceso de instalación del bucle de tierra en etapas.

1. Adquisición de pernos y tiras de metal, según las dimensiones requeridas.
   

   Extremos preparados para conducir en el suelo

2. Preparación del pozo para la estructura metálica del bucle de tierra. La profundidad no es inferior a 0,5 metros.
   

   Agujero preparado

3. Pasadores clavados en el suelo. Conduzca los pasadores a una profundidad de al menos 3 metros. Para conectarlos con una tira, es suficiente dejar 200 - 250 mm.
   

   Instalación de puesta a tierra

4. La conexión de los pines de conexión a tierra con una tira de acero mediante soldadura.
   

   Método de soldadura

5. La etapa final. La conclusión de la tira de metal al edificio. Disposición del lugar de conexión eléctrica con la red eléctrica del edificio.
   

   Tira de acero traída al edificio

Esto completa la instalación del circuito de tierra. El siguiente es el proceso de conectarlo a la red de suministro de energía de una casa privada.

Después de conectar el circuito al conductor PE de la red eléctrica, se debe realizar una prueba de estado del circuito. Para esto, se utilizan dispositivos especiales de medición eléctrica. Tal equipo es bastante caro. Por lo tanto, se utiliza una versión más simplificada de la verificación de operabilidad del circuito.

Este método se lleva a cabo conectando una lámpara incandescente (100 W) a la red de la siguiente manera: el cable de fase se coloca en el contacto de fase de la salida y el cable neutro está directamente en el diseño del circuito. En este caso, debe prestar atención a la intensidad de la lámpara. La luz brillante indica el correcto funcionamiento del circuito. Dim, sobre el contacto de baja calidad en la unión de los elementos metálicos del circuito. En este caso, las juntas deben reforzarse con una soldadura adicional.

Al determinar el valor de la resistencia de puesta a tierra de protección del circuito con un dispositivo especial, recuerde que el valor de puesta a tierra no debe exceder los 4 ohmios. Si su valor es mayor, esto puede indicar un mal contacto del circuito con la tierra. Para eliminar este problema, puede llenar el suelo con agua en el lugar donde los pasadores están obstruidos. Debido a esto, el suelo se compacta y el área de contacto aumentará.

Cálculo del dispositivo de puesta a tierra.

El dispositivo de conexión a tierra también se calcula a partir de la condición del valor de resistencia máximo del circuito de protección de tierra. Que no debe exceder los 4 ohmios. La mejor opción sería el valor de la resistencia del electrodo de tierra artificial, que no exceda un valor de 1 Ohm.

Es casi imposible realizar un cálculo exhaustivo del sistema de electrodos de tierra en el hogar, sin la disponibilidad de conocimientos especiales y literatura técnica. Dado que proporciona la determinación experimental de la resistividad del suelo, teniendo en cuenta los factores de corrección teniendo en cuenta el secado y la congelación del suelo. Determinación de la resistencia a la propagación. Un cálculo elemento por elemento de la resistencia de un circuito en función de sus dimensiones geométricas, la profundidad del suelo y la humedad del suelo. La tasa de utilización de la puesta a tierra vertical. La presencia de tierra natural. Y otra.

Es mejor que las organizaciones especializadas que emiten un protocolo sobre la idoneidad del circuito de puesta a tierra y sobre el cumplimiento de sus características con los documentos reglamentarios hagan esto.

Hay un método simplificado.

Diseño de puesta a tierra simplificado:

Para un electrodo de tierra vertical (simple), use la siguiente fórmula:

R1 = 0.84 * p / L Dónde:

R1 - resistencia a tierra, Ohm;

p - resistividad del suelo, Ohm * m;

L es la longitud (profundidad) del electrodo de tierra;

Para varios pines de conexión a tierra verticales (electrodos):

R = R1 / 0.9 * n Dónde:

R es la resistencia de un electrodo, Ohm;

n es el número de electrodos en el circuito de tierra;

Por lo tanto, si se conoce la resistividad del suelo (p), la resistencia de un electrodo (R1) se calcula utilizando la primera fórmula.El valor obtenido se sustituye en la segunda fórmula y se determina el número de electrodos (n), con la longitud establecida (L).

En el caso de que no se conozca el espaciado específico del suelo, puede usar la tabla de búsqueda:

Si en la práctica no fue posible encontrar o medir el valor del valor de la resistividad del suelo en el área para montar el circuito, utilice el método de prueba de inmersión del electrodo. El método consiste en medir periódicamente la resistencia del electrodo a medida que se sumerge en el suelo. Puede dejar de obstruir el electrodo cuando los indicadores de resistencia hayan dejado de disminuir. Esto significa que el electrodo ha alcanzado una profundidad a la cual la resistividad del suelo se vuelve constante. En el futuro, este electrodo debe conectarse con una tira de metal con otros elementos del circuito.

Elegir un lugar para la instalación

La operación efectiva y segura depende en gran medida de la ubicación seleccionada correctamente para la disposición del circuito. Hay varias recomendaciones sobre este tema:

• No coloque el circuito de tierra en un lugar donde las personas o los animales estén constantemente o con frecuencia. En el momento de la ruptura del aislamiento y la eliminación del voltaje en el suelo, una persona o animal en las inmediaciones puede verse afectado. Es mejor tomar medidas para cercar dicho sitio.
• Algunos expertos recomiendan colocar el contorno en el lado norte del edificio. Esto se debe a la humedad más húmeda en tal parcela.
• Si el suelo está demasiado húmedo y hay una alta probabilidad de corrosión del contorno del metal, entonces es mejor hacerlo de acero de sección transversal grande. Y también el diseño del circuito puede recubrirse con materiales conductores especiales que protegerán contra la corrosión, pero no empeorarán el contacto eléctrico con la tierra.
• No coloque el circuito de tierra cerca de las comunicaciones de calor. El suelo negatino sobre secado afecta la resistencia del circuito.
• Está prohibido ubicar el circuito cerca de una tubería de gas que pasa por el suelo.
• La profundidad del contorno debe estar por debajo del nivel de congelación del suelo, pero no menos de 0,5 m.

Si sigue estas recomendaciones, puede estar seguro de la exactitud del lugar seleccionado y del funcionamiento confiable del electrodo de tierra.

Movimiento de tierras y montaje

El movimiento de tierras debe hacerse con cuidado. Anteriormente, debe considerar el perímetro del trabajo, teniendo en cuenta la posible ocurrencia de varios tipos de comunicaciones en el suelo: tuberías, líneas telefónicas, líneas de cable. Es mejor posicionar el camino lejos de tales objetos.

El movimiento de tierras se realiza utilizando herramientas estándar: palas, chatarra, taladro.

Al organizar trincheras, deben hacerse lo suficientemente anchas. Esto es necesario para la conveniencia de la soldadura. De hecho, la efectividad del sistema de tierra de protección depende de la calidad de las juntas de soldadura.

La conexión atornillada se puede usar solo en el lugar de salida de la tira de acero directamente a la casa y su conexión con el blindaje de entrada de la red eléctrica.

En algunos conductores de puesta a tierra fabricados en fábrica, se utilizan conexiones atornilladas, pero el contacto de alta calidad en estos casos se logra mediante placas de presión y superficies de electrodos chapadas en cobre.

Las juntas de soldadura deben ser continuas, la longitud de la soldadura es de al menos 100 mm.

Para mayor claridad, se presenta un video en el que se presenta el proceso de organizar un circuito de tierra de protección en una casa privada.

El video fue tomado del recurso de Internet Youtube, se utiliza con fines educativos y no es un anuncio.

Video: autoinstalación del circuito de tierra

Definitivamente, un sistema de tierra de protección en una casa privada es una necesidad. Como puede ver, la implementación de tal tarea es bastante factible para todos.Lo principal es elegir la ubicación de instalación correcta para el circuito, calcular correctamente sus parámetros y seleccionar los materiales apropiados. Una conexión a tierra bien hecha protegerá su hogar y a quienes viven en él.