Come funziona la messa a terra quando la terra è asciutta?

La messa a terra ha lo scopo di fornire un contatto affidabile di un apparecchio elettrico a terra in modo tale che in caso di guasto di isolamento la corrente vada a terra anziché attraverso il corpo di una persona. Ciò richiede la messa a terra di conduttori spessi condotti in profondità nella terra.

Ecco come è stata descritta una buona messa a terra in un manuale della pompa domestica (sono abbastanza sicuro che si correla bene con i codici di costruzione locali): tre tubi di acciaio di almeno un pollice di diametro ciascuno e una lunghezza di sei metri devono essere spinti nella terra verticalmente in un modello triangolare con una distanza di almeno due piedi tra ogni due tubi. La parte superiore di ogni tubo deve essere almeno due piedi al di sotto della superficie del terreno. Un'asta d'acciaio comune deve essere saldata a tutti e tre e l'apparecchiatura da mettere a terra deve essere collegata a quell'asta. I punti di saldatura devono essere verniciati per proteggerli dalla corrosione.

Ora è un sacco di metallo e sembra impressionante. Ma come garantisce un percorso a bassa resistenza per le correnti di guasto dell'isolamento? Cosa succede se la terra è asciutta e non abbastanza conduttiva?

Quando la terra è asciutta. a volte, la messa a terra funziona male.

Un caso patologico per la messa a terra sono le cose in cima alle montagne.

Le cime delle montagne tendono ad essere piuttosto secche. Alla gente piace installare osservatori in cima alle montagne. In una vita passata ho lavorato con osservatori.

Le aste di messa a terra sono disposte in un anello attorno all'osservatorio con un cavo interrato che le collega. Le aste hanno cime alte nell'aria; il punto è ottenere una protezione contro i fulmini e una terra che funzioni affatto. (Ai fulmini piacciono le cose alte e metalliche come gli osservatori.)

L'aria è molto secca in cima alle montagne. L'ESD è normalmente impedito dalla messa a terra.

Il protocollo standard prevedeva che il personale urinasse sui picchi terrestri invece di usare il porta-vasino (quando possibile senza turbare i turisti).

Per renderlo più difficile, molti siti condividono la cima della montagna con i trasmettitori radio. Tutta quella RF irradiata è difficile da schermare quando non c'è terra funzionale a cui connettersi. (Radio ragazzi, avete gli stessi problemi ma avete causato il mio maledizione!)

Un collega ha avuto problemi simili a terra in una vita passata con dune di sabbia e terra. Può aiutare le fosse settiche a defluire sulle dune.

Non ci sono garanzie I sistemi di messa a terra saranno elaborati sulla base sia della teoria che dei risultati empirici ottenuti dalla lunga esperienza. La terra che descrivi è estremamente impressionante e di gran lunga superiore a quella che ho visto in altri standard.

La messa a terra NON garantisce la sicurezza personale

Si noti che mentre la sicurezza personale è invasa nelle considerazioni di messa a terra, l'efficacia di una terra non è suscettibile di svolgere un ruolo importante nel miglioramento di molti risultati correlati agli shock e potrebbe peggiorare molti di essi piuttosto che migliorare.

La capacità di gestire le correnti di guasto senza causare un potenziale aumento di terra locale e quindi far scattare l'attrezzatura di interruzione dell'alimentazione (fusibili o interruttori) è la considerazione principale. All'interno dei locali il percorso verso terra per una persona che contatta un conduttore in tensione sarà o verso un oggetto metallico collegato a terra (bollitore o corpo del tostapane ecc., O attraverso terra distribuita locale a terra - pavimento bagnato o superficie semi conduttiva apparentemente senza messa a terra. un corpo dell'apparecchio messo a terra, la messa a terra ha lo scopo di offrire un cortocircuito a qualsiasi corrente di guasto all'interno dell'apparecchio e funzionerà senza riferimento alla terra dell'edificio, a condizione che il conduttore di ritorno sia a resistenza di terra o sia destinato ad essere, ad esempio in Nuova Zelanda ( il mio paese) gestiamo un sistema MEN o "Multiple Earth Neutral" in cui terra e neutro sono collegati ad ogni quadro di commutazione. Alcuni sistemi possono collegare solo neutro e terra alla scatola di distribuzione dell'edificio e in alcuni sistemi NON esiste alcun collegamento neutro a terra - ad esempio, almeno alcuni sistemi di bordo galleggiano sull'intero sistema a terra locale (acqua di mare e scafo). In un sistema collegato a terra, i corpi degli apparecchi con messa a terra locale aumenteranno la possibilità di scosse elettriche per una persona che tocca un filo in tensione proveniente da un'altra fonte rispetto all'apparecchiatura interessata poiché offrono un percorso di messa a terra duro, indipendentemente dall'efficacia della messa a terra dell'edificio.

Nel caso di terra distribuita all'interno di un locale, si verifica una situazione simile alla precedente con corrente da un conduttore esposto a terra che passa attraverso la terra locale informale e quindi a terra. Una buona messa a terra può peggiorare lo shock.

vale a dire che la messa a terra degli edifici avrà scarso effetto diretto nella protezione degli occupanti dagli urti. Dove ha effetto è garantire che i dispositivi di protezione funzionino.

ELCB - salvavita Dove FUNZIONA è se sono installati ELCB (interruttori di dispersione a terra). Un ELCB rileva lo squilibrio nella corrente tra fase e neutro (vai e ritorna) che si verifica quando una persona devia parte della corrente dal circuito attivo a terra. Gli ELCB sono progettati per scattare a correnti inferiori a quelle che possono essere assorbite da una persona che contatta la rete. Sono progettati per scattare in meno del tempo impiegato per un "battito cardiaco", rimuovendo in tal modo (teoricamente) la capacità di causare fibrillazione cardiaca. Puoi ancora sentire il calcio! - chiedimi come lo so :-). [[Il retro del test del pugno chiuso probabilmente ti consente di controllare questo. YMMV. Non provarlo a casa. Ahia!]]

Lo schema sopra è tratto da "Protezione contro le scosse elettriche"

Andare a terra

La resistenza terrestre si basa sul fornire un mezzo per accedere a una terra a resistenza zero che è "là fuori". Si accede a "Là fuori" fornendo una connessione sufficientemente grande alla terra zero che la resistenza del terreno (suolo) non aggiunge troppo alla resistenza raggiunta. Spesso una terra "X" ohm è mirata dove "X" è impostato dall'esperienza come adeguato per la protezione richiesta. Il metodo descritto per ottenere "X" (qui 3 aste da 20 piedi ecc.) Si basa su condizioni accettabili nel caso peggiore (o dovrebbe essere).

Un gruppo lineare di conduttori distanziati "non troppo lontano e non troppo vicini" l'uno rispetto all'altro, formano un cilindro efficace di circa il diametro del fascio - con troppo lontano e troppo vicino basato sia sulla teoria che sulla pratica. Questo cilindro può essere concepito per essere collegato da "quadrati curvilinei" del mezzo circostante ad un cilindro più grande del mezzo circostante che cresce in una semisfera efficace man mano che ci si allontana. La resistenza di ciascun "quadrato" è uguale (se correttamente costruita) poiché un quadrato largo N unità avrà anche N unità in profondità.

Il passaggio da effettivamente un cilindro di conduttore a una mezza sfera avviene su alcuni raggi del fascio di conduttori originale. Spetta alle autorità specificanti garantire che le tipiche falde acquifere, i tipi di terreno, il tipo di conduttore, le specifiche disposizioni dei conduttori e le fasi lunari siano tali che la disposizione soddisferà la necessità abbastanza spesso da essere sufficientemente sicura per le applicazioni considerate. cioè in condizioni molto secche con alcuni tipi di terreno in alcune condizioni di guasto i risultati potrebbero non essere abbastanza buoni in alcune occasioni. Costo e praticità svolgono un ruolo nel determinare quanto spesso "in alcune occasioni" può essere. Poiché il fallimento può portare a morte o incendi, i requisiti dei sistemi di messa a terra tendono a errare dal lato generoso del sensibile.

tl: dr; Poiché la "terra" è un fattore comune sia per te che per il direttore, non è un problema.

Non è che la "terra" sia secca e non molto conduttiva in quel punto di contatto, perché se così fosse, perché il mio corpo sarebbe un conduttore migliore, visto che si trova su un substrato direttamente sopra la "terra" che il rame / acciaio / ecc. La cosa principale qui che stiamo osservando è quanto più 3 giganteschi pezzi di metallo conduttivo vogliono prendere quella corrente rispetto al tuo povero corpicino, e qui, ne vogliono molto di più.

"Terra asciutta" è un termine relativo. Ciò che sembra essere secco può comunque condurre a un certo livello. La vera terra secca polverizza e lascia solo granelli di sabbia. E il terreno asciutto non va in profondità. In Belgio la norma di messa a terra (documento in olandese) è un'asta da 1,5 m interrata verticalmente con una profondità di 60 cm o un'asta da 2,1 m che raggiunge la superficie (quindi entrambe vanno a 2,1 m di profondità). Nella maggior parte dei casi è sufficiente per raggiungere il terreno umido. Un'alternativa accettata è un anello sepolto profondo almeno 60 cm, quindi anche meno. Vale la pena notare, tuttavia, che il Belgio ha un clima moderato e da nessuna parte ha un terreno estremamente secco, nemmeno nel terreno sabbioso del Kempen .
Un tubo lungo 6 m (!) Ti darà una sicurezza in più. (Sto solo pensando a come lo spingerai nel terreno roccioso ..)

Russell è il più vicino da correggere qui: non è la messa a terra che ti salva dallo shock. Invece, è il collegamento dei conduttori di messa a terra dell'apparecchiatura al neutro di rete all'ingresso di servizio (e solo all'ingresso di servizio!) Che fornisce il percorso di ritorno per far scorrere la corrente da un telaio "messo a terra" alla sorgente (ingresso di servizio neutro) tramite l'EGC e quindi far scattare un interruttore o bruciare un fusibile su un cortocircuito dal vivo allo chassis: funziona anche se il sistema è flottante (cioè senza messa a terra), ad esempio sul lato secondario di un trasformatore di isolamento (a " sistema derivato separatamente "in linguaggio NEC).

Come già detto, i dispositivi di sgancio differenziale di protezione del personale (ELCB, RCD e GFCI conformi a UL943 Classe A o curve di intervento equivalenti) sono di gran lunga superiori alla messa a terra e al legame da soli nella protezione contro gli urti; infatti, NEC 2014 406.4 (D) (2) (b) e (c) autorizzano la protezione GFCI come sostituto della presenza di un conduttore di messa a terra dell'apparecchiatura quando è impraticabile o indesiderabile sostituire un cablaggio non messo a terra esistente.

Inoltre, quando si tratta di collegare a terra la rete di un edificio - questo è necessario per proteggersi da determinati effetti di sovratensioni e fulmini, anche se il legame EGC funzionerà abbastanza bene senza un elettrodo di messa a terra collegato alla terra di ingresso di servizio come generatori portatili usato "off the grid" è cablato in questo modo secondo le specifiche OSHA / ... - le barre di terra non sono il mezzo più efficace per svolgere questo compito. Invece, ciò che è noto come un terreno Ufero più genericamente come "elettrodo di massa incassato nel cemento". In questa disposizione, la matrice di rinforzo di un grande oggetto in cemento armato a contatto con il suolo, come una fondazione di un edificio, è legata al posto di guidare un'asta di terra e aderire ad essa. Ciò è consentito per tutte le costruzioni negli Stati Uniti secondo NEC 250,52 (A) (3) ed è persino richiesto nelle nuove costruzioni in alcuni codici di costruzione locali.

"La messa a terra ha lo scopo di fornire un contatto affidabile di un apparecchio elettrico a terra in modo tale che se si verifica un guasto di isolamento, la corrente va a terra anziché attraverso il corpo di una persona. Ciò richiede la messa a terra di conduttori spessi condotti in profondità nella terra."

Questo è sbagliato. L'effettiva connessione al terreno fisico è un'asta il cui scopo è proteggere un edificio dai fulmini. Non ha assolutamente nulla a che fare con la protezione dai guasti dell'isolamento.

Inoltre, in una condizione di guasto, la corrente passa attraverso il conduttore di terra di sicurezza, quindi la conducibilità del terreno effettivo non entra in esso.