A földelés kialakítása fontos lépés minden elektromos rendszer kiépítésekor, mert ez alapozza meg a rendszer biztonságosságát és hatékonyságát. Megvéd az áramütésektől és az elektromos tüzek kialakulásától. Emellett szükséges a korszerű elektromos berendezések megfelelő működéséhez is.
A földelés alapja az, hogy egy vezető kapcsolatot létesít a föld és az elektromos rendszer között. Ez az egyszerű, de hatékony eljárás segít szabályozni a feszültséget és elvezetni a felesleges elektromos energiát. Az eredmény: nagyobb biztonság és megbízhatóbb elektromos hálózat.
A megfelelő földelési rendszer kialakítása előtt minden lépést gondosan meg kell tervezni. Figyelembe kell venni az adott helyszín talajának adottságait és az épület elektromos szükségleteit.
Alapvető tudnivalók a földelésről
A földelés létfontosságú a villamos rendszerek biztonságossága és hatékonysága szempontjából. A következőkben áttekintjük a földelés alaptípusait, valamint a szabványokat, amelyek meghatározzák a tervezést és kivitelezést.
A földelés jelentősége és alaptípusai
A földelés elsődleges célja a biztonság növelése és a balesetek elkerülése. A földelő rendszerek megakadályozzák, hogy áramütés érje az embert, valamint védelmet nyújtanak villámcsapás esetén.
Három fő földelési típus létezik:
- Üzemi földelés: Ez biztosítja a rendszerek stabil működését.
- Érintésvédelmi földelés: Megakadályozza az áramütést azáltal, hogy az esetleges meghibásodás során a feszültséget a földbe vezeti.
- Villámvédelmi földelés: Véd az épületekbe csapó villámok okozta kárral szemben.
A villamos földelőrendszerek szabványai
Magyarországon az MSZ HD 60364-5-54:2012 szabvány határozza meg a földelési követelményeket, amelyeket a földelő rendszerek tervezése és telepítése során be kell tartani.
Ebben szerepel a földelő rendszerek kialakítása, a megkövetelt ellenállásértékek, és hangsúlyozza a megfelelő vezetékek használatát is. Egy jól megtervezett földelő rendszernek alacsony ellenállásúnak kell lennie, hogy hatékonyan vezesse el az áramot a földbe.
A villanyszerelők felelőssége a szabványok pontos betartása és az előírásoknak megfelelő kivitelezés biztosítása, ezzel garantálva a rendszer biztonságát és hatékonyságát.
A földelési komponensek
A földelési rendszerben több alapvető komponens található, amelyek biztosítják az elektromos biztonságot. Ezek közé tartozik a fő földelőkapocs és a földelővezető, a védőösszekötő vezetők és a védőföldelő vezetők, valamint az elektromos szerkezetek és csatlakozók.
A fő földelőkapocs és a földelővezető
A fő földelőkapocs a földelési rendszer központi eleme. Ide kapcsolódik minden földelővezető és védőösszekötő vezető. Ez az elem biztosítja a villamos rendszer nulla potenciálját és stabilitását.
A földelővezető összeköti a fő földelőkapcsot a földeléssel, ami lehet szalag, cső vagy PEN vezető. A földelővezető keresztmetszete és anyaga biztosítja, hogy a feszültség megfelelően legyen elosztva a földelési rendszerben.
A védőösszekötő vezetők és a védőföldelő vezetők
A védőösszekötő vezetők összekapcsolják az elektromos szerkezetek fém részeit a földeléssel. Ezek a vezetők biztosítják, hogy minden fogyasztó és csatlakozó a föld potenciáljára kerüljön, minimalizálva az érintési feszültséget.
A védőföldelő vezetők közvetlen kapcsolatot hoznak létre a földelési rendszer és a konnektorok között. Ezek a vezetők garantálják, hogy bármilyen hibás áram azonnal a földbe távozzon, megvédve a felhasználót a potenciális áramütéstől.
Elektromos szerkezetek és csatlakozók
Az elektromos szerkezetek földelése elengedhetetlen a biztonság szempontjából. Minden csatlakozó és konnektor csatlakozik a földelési rendszerhez, biztosítva a folyamatos és biztonságos áramellátást.
A csatlakozók és a konnektorok földelése megelőzi a potenciális baleseteket és az áramkörök meghibásodását. Az érvényben lévő biztonsági szabványok meghatározzák a földelési követelményeket, és azt is, hogy a rendszer részeit hogyan kell megfelelően összekapcsolni.
A fenti a földelési komponensek együtt biztosítják az alapvető védelmet és stabilitást az elektromos rendszerekben.
Betonba ágyazott és talajba ágyazott alapozásföldelők
A földelési rendszerek két fő típusa a betonba ágyazott és a talajba ágyazott alapozásföldelők. A betonba ágyazott alapozásföldelőket közvetlenül a friss betonba helyezik el.
Gyakran alkalmaznak szalag- vagy körszelvényű huzalföldelőket. A talajba ágyazott alapozásföldelők esetében a földelőszalagokat a talajba, gyakran a humuszrétegbe helyezik. Mindkét módszer esetében fontos a megfelelő keresztmetszet kiválasztása, hogy hatékony legyen a földelés.
A szakembereknek rendszeresen ellenőrizniük kell a korróziót és a földelési rendszer hatékonyságát. Az ilyen típusú rendszerek hosszú élettartamúak, különösen, ha megfelelően telepítik, és karban is tartják őket.
Szabványoknak megfelelő földelőkomponensek és kialakítások
A földelési rendszerek kialakítása során rendkívül fontos a nemzeti és nemzetközi szabványok betartása.
A szakemberek gyakran használják az MSZ EN és az IEC szabványoknak megfelelő anyagokat és módszereket. Ezek a szabványok előírják a földelőszalagok és -huzalok minimális keresztmetszetét, valamint a földelési rendszerek telepítésének módját.
Az előírásoknak megfelelő alkatrészek használata és a rendszeres ellenőrzések csökkentik az elektromos hibák kialakulásának esélyét.
A földelés kialakítása és az ehhez szükséges anyagok
A földelési eljárások során használt anyagok kiválasztása rendkívül fontos. Az alábbiakban bemutatjuk a leggyakoribb földelőrudakat, korrózióálló anyagokat és az elektromos hálózatok földelésének csatlakozásait.
Földelőrudak
Gyakran használunk szögacél rudakat és acélföldelőket. Az agyagos talajban ezek a rudak rendkívül hatékonyak, mivel jó a vezetőképességük.
A rudak függőleges meghosszabbítása jelentősen növeli a földelés hatékonyságát, mivel mélyebbre hatolva stabilabb csatlakozást tesz lehetővé. A rudakat gyakran hegesztéssel kapcsolják össze, ami tartós és megbízható kötéseket hoz létre.
Korrózióálló anyagok és bevonatok
A korrózióálló anyagok és bevonatok jelentősen megnövelik a földelési rendszerek élettartamát. Az egyik leggyakrabban használt anyag a cinkbevonatú acél, ami kiváló védelmet nyújt a korrózió ellen.
A cinkbevonatok különösen hatékonyak olyan környezetekben, ahol magas a nedvességtartalom vagy az ipari szennyeződés.
Villamos hálózatok földelési csatlakozásai
A legtöbb elektromos hálózat általában zárt hurkot alkotó földelő rendszereken alapul, amik biztosítják a stabil földelést.
A helyesen kialakított csatlakozások csökkentik az áramütés kockázatát, és hatékony védelmet nyújtanak a villámcsapások ellen. Ezeknél a csatlakozásoknál szintén fontos a hegesztés, hogy tartós és megbízható kötéseket hozzunk létre a földelőhuzalok és a rúd között.
Védelem és biztonság
A földelés kialakítása során kiemelkedően fontos a biztonsági eljárások betartása és az áramütés elleni védelem.
Áramütés elleni védelem és az ehhez szükséges eszközök
Az áramkörökben elhelyezett védőföldelő vezetők kulcsszerepet játszanak abban, hogy az elektromos készülékek hibája esetén az áram azonnal a talajba áramoljon, megakadályozva az áramütést.
A FI-relék és a megszakítók pedig automatikusan lekapcsolják a rendszert, ha abban túl nagy a feszültség.
A földelés kialakítása során a megfelelő védőruházat viselése és a szigetelt eszközök használata elengedhetetlen, különösen akkor, ha hibás berendezéseket javítunk. A megfelelő földelési ellenállást rendszeresen mérni kell.
Idegen vezetőképes részek földelése
Az idegen vezetőképes részek olyan vezetőképes részek, amik nem tartoznak a rendszerhez, de képesek villamos potenciált odavezetni. Ezeknek a földelése is megakadályozza az áramütés veszélyét.
Az adott helyszínre telepített védőföldelő vezetők is hozzákapcsolódnak ezekhez az idegen részekhez, ezzel is növelve a rendszer hatékonyságát.
