土が乾燥している場合、接地はどのように機能しますか?


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接地は、電気機器と接地の信頼できる接触を提供することを目的としているため、絶縁障害が発生した場合、電流は人の身体を通らずに地球に流れ込みます。これには、地中深くに打ち込まれた太い導体で接地する必要があります。

国内のポンプマニュアルの1つに、接地がどのように説明されているかが記載されています(地元の建築基準法と十分に関連していると確信しています)。各2本のパイプの間に少なくとも2フィートの距離を置いた三角形パターンで垂直に。各パイプの上部は、地面から少なくとも2フィート下になければなりません。一般的なスチールロッドを3つすべてに溶接し、接地する機器をそのロッドに接続する必要があります。溶接点は腐食から保護するために塗装する必要があります。

今ではそれはたくさんの金属であり、印象的に見えます。しかし、絶縁障害電流の低抵抗経路をどのように保証するのでしょうか?土が乾燥していて導電性が十分でない場合はどうなりますか?

回答:


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地球が乾燥しているとき。時々、アースはうまく機能しません。

接地の病理学的事例は、山の上にあるものです。

山頂はかなり乾燥している傾向があります。人々は山の上に天文台を設置するのが好きです。過去の生活の中で、私は天文台で働きました。

接地棒は観測所の周りのリングに配置され、それらを埋めるケーブルが埋め込まれています。ロッドの上部は空中にあります。ポイントは、いくつかの雷保護と、まったく機能する地球を得ることです。(雷は、天文台などの金属製の高いものが好きです。)

山の上の空気は非常に乾燥しています。通常、ESDは接地によって防止されます。

標準的なプロトコルは、スタッフがポルタポットを使用する代わりに地球のスパイクで排尿することでした(可能な限り旅行者を動揺させることなく)。

難しくするために、多くのサイトは山頂を無線送信機と共有しています。接続する機能的なアースがない場合、放射されるRFはすべてスクリーニングするのが困難です。(ラジオの皆さん、あなたは同じ問題を抱えていますが、あなたは私のせいでした!)

同僚は、砂丘と接地で過去の生活の中で同様の問題を抱えていました。浄化槽を砂丘に流し込むと助けになります。


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停電中または重大な漏電がある場合は、アース棒を排尿しないでください。アース電極の腐食速度は非常に加速されます:-)。AFAIRのドロマイトの袋は、ropdが行く場所の周りに掘られた穴に掘られ、悪地のNZPO治療法でした。(電気柵がオフになっていることを確認している場合でも、電気柵で放尿しないでください。)ラジオ局の接地には、ファンの長い放射状の線が使用される場合があります。
ラッセルマクマホン

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稲妻をおもらし-何が間違っているのか?!
アル・ベネット

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@RussellMcMahon- ドロマイトではなく、ベントナイト(Ergon Energy推奨)を意味すると思います。導電性グラファイトのようなものとコンクリートが混ざった「カーボンセメント」もあります。メーカーは、乾燥しても収縮しないため、より安定した地球を提供すると主張しています。
李アウンイップ

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@ Li-aungYip-よく見かけました!はい、ベントナイトは私が意図したものでした。脳は間違った言葉を提供しました ベントナイトは、優れた保水性を持ち、濡れるとサイズが大きくなる複雑なアルミニウム-ケイ酸塩粘土です。-ご指摘のとおり、望ましいプロパティではない場合があります。導電率が適切に低い接地抵抗を達成するのに十分高い限り、優れたアイデアのような炭素充填コンクリート。障害電流の処理は許容できる必要があります-例えば、高電流下で高Rにならないなど
ラッセル・マクマホン

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@RussellMcMahon-コンクリートは、追加の添加剤がなくてもうまく機能し、許容できる導電性であるために十分なイオン含有量を持っています
ThreePhaseEel

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保証はありません。アーシングシステムは、理論と長年の経験から得られた経験的結果の両方に基づいて作成されます。あなたが説明する地球は非常に印象的であり、私が他のいくつかの基準で見たものよりもはるかに優れています。

接地は個人の安全を保証しません

接地の考慮事項には個人の安全性が含まれますが、地球の有効性は多くのショック関連の結果を改善する上で主要な役割を果たさず、それらの多くを改善するよりも悪化させる可能性があることに注意してください。

局所的な接地電位の上昇を引き起こさずに障害電流を処理し、電源遮断装置(ヒューズまたはブレーカー)を作動させる能力は、主要な考慮事項です。構内では、通電している導体に接触する人のアースへの経路は、接地された金属物体(ケトルまたはトースター本体など)、または分散したローカルアースを介して-ぬれた床または明らかに接地されていない半導電性表面です。接地された電化製品本体、接地は、電化製品内からのあらゆる故障電流に短絡を提供することを意図しており、建物の接地に関係なく機能します。私の国)では、各スイッチボードでアースとニュートラルが接続されているMENまたは「複数アースニュートラル」システムを運用しています。一部のシステムは、建物の配電ボックスでニュートラルとグランドのみを接続できます。一部のシステムでは、ニュートラルとグランドの接続がありません。たとえば、少なくとも一部の船舶システムは、ローカル(海水と船体)の地面に対してシステム全体を浮かせます。アース接続システムでは、建物のアース効果に関係なく、ローカルアースされたアプライアンスボディは、ハードアースパスを提供するため、関係するアプライアンスとは別のソースからの活線に触れる人の感電の機会を増やします。

敷地内に分散した地面の場合、上記と同様の状況が発生し、露出した導体から地面への電流が非公式のローカルアースを経由してアースに流れます。建物を適切に接地すると、ショックが悪化する場合があります。

すなわち、建物の接地は、占有者を衝撃から保護するのにほとんど直接的な効果はありません。効果があるのは、保護装置が動作することを確認することです。

ELCB-ライフセーバー ELCB(アースリークサーキットブレーカー)が装備されている場合、それが機能する場所です。ELCBは、人が電流の一部を通電中の回路からグランドに迂回させるときに発生する位相とニュートラル(ゴーアンドリターン)間の電流の不均衡を検出します。ELCBは、主電源に接触する人が引く可能性のある電流以下で流れるように設計されています。それらは、1回の「心拍」にかかる時間よりも短い時間でトリップするように設計されており、それにより(理論的には)心細動を引き起こす能力が除去されます。あなたはまだキックを感じることができます!-どうやって知っているか聞いてください:-)。[[握りこぶしテストの裏では、おそらくこれを確認することができます。YMMV。自宅でこれを試さないでください。痛い!]]

ここに画像の説明を入力してください

上記の図は「電気ショック保護」からのものです

地面に行く

接地抵抗は、「外部」にある実質的にゼロ抵抗の接地にアクセスする手段を提供することに基づいています。「そこ」には、媒体(土壌)の抵抗によって達成される抵抗が大きくなりすぎないように、ゼロアースへの十分に大きな接続を提供することによってアクセスします。多くの場合、「X」オームグランドは、必要な保護に適切であると経験的に「X」が設定される場所を対象としています。「X」(ここでは3 x 20フィートのロッドなど)を達成する方法は、許容可能な最悪の条件に基づいています(またはそうあるべきです)。

互いに「あまりにも遠くなく、近すぎない」間隔の直線状の導体グループは、理論と実践の両方に基づいて、束の直径程度の有効な円柱を形成します。このシリンダーは、周囲の媒体の「曲線の正方形」によって、周囲の媒体のより大きなシリンダーに接続すると考えられます。これは、離れると効果的な半球に成長します。Nユニット幅の正方形もNユニット深さになるため、各「正方形」の抵抗は(適切に構築された場合)等しくなります。

導体の円柱から半球への効果的な移行は、元の導体束の数半径にわたって発生します。典型的な地下水面、土壌の種類、導体の種類、指定された導体の配置および月の位相が、配置が考慮されるアプリケーションに対して十分に安全である必要性をしばしば満たすようなものであることを保証することは、指定当局次第です。すなわち、いくつかの土壌の種類が非常に乾燥した条件下で、いくつかの断層条件下で結果が十分でない場合があります。コストと実用性は、「場合によって」どれくらいの頻度になるかを決定する際に役立ちます。故障は死亡または火災につながる可能性があるため、接地システムの要件は、賢明な人の寛大な側に誤りがちです。


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ワオ。これを2回支持できたらと思います。
ニックジョンソン

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私が住んでいる場所(米国、西海岸)ELCBはほぼ普遍的にGFCIs(地絡回路遮断器)と呼ばれ、ローカルハードウェアストアに行ってもELCBが何であるか誰にもわからないという点に注意する価値がありますすべて。
コナーウルフ

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tl:dr; 「地球」はあなたと指揮者の両方に共通の要因であるため、問題ではありません。

「アース」が乾燥していて、その接触点であまり導電性がないわけではありません。その場合、「アース」の真上にある基板の上に立つと、なぜ私の体がより良い導体になるのでしょうか銅/スチール/などが入り込みます。ここで私たちが見ている主なことは、導電性金属の3つの巨大な部分があなたの貧しい小さな体よりもはるかに多くの電流を流したいことです。ここでは、彼らははるかに多くの地獄を望んでいます。


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極端な反例を作成できますか?私が巨大な湿った大地の上にあるプールに立ち、それらの接地棒が100フィート離れて乾いた大地に打ち込まれるように。そして、私は、これらの遠く離れたロッドを使用して接地された、電源に接続された電気モーターで遊んでいます。それでも保護されますか?
sharptooth

通常、アース接続には電流が流れませんが、他の2本のワイヤ(単相)は流れます。障害電流に制限する必要があります。
russ_hensel

@sharptoothその時点で、いずれか低い方の水と大地の抵抗率を計算する必要がしている必要があります棒の目的は、それが想定することができrelitive 0抵抗を作成することがあるため、電流がかかることをパスすることを土が作るどんな小さな違いでも、自分の周りに(水没したとしても)作ることができる抵抗よりも大きな抵抗を作るには十分ではありません。
ジェフランゲマイヤー

それがこのシナリオで私を悩ますものです。私はおそらく故障したモーターのあるプールにいて、それらのロッドはかなり乾燥した地球に接続されています。なぜそれらは「相対ゼロ」抵抗なのですか?
sharptooth

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クエリを再プール-私の返信を参照してください。建物の地面は、それがどれほど良いか悪いかに関係なくあなたを保護しません-それはその仕事ではありません。
ラッセルマクマホン

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「ドライアース」は相対的な用語です。乾燥しているように見えるものは、依然として一定のレベルまで伝導する場合があります。実際の乾燥した土は粉砕され、砂粒だけが残ります。そして、乾燥した土壌は深くなりません。ベルギーでは、接地基準(オランダ語の文書)は、深さ60cmに垂直に埋め込まれた1.5mの棒、または表面に達する2.1mの棒です(したがって、両方とも2.1mになります)。ほとんどの場合、それは湿った土壌に到達するのに十分です。受け入れられる代替手段は、少なくとも60cmの深さに埋め込まれたループです。ただし、ベルギーの気候は穏やかで、ケンペンの砂質土壌でさえ、極端に乾燥した土壌はどこにもありません。
長さ6mのパイプ(!)を使用すると、安全性が向上します。(私はあなたがこれを岩の多い土壌にどのように追い込むかを考えているだけです。)


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ラッセルはここで最も近い修正です:ショックからあなたを救うのは接地ではありません。その代わりに、「接地された」シャーシからソース(サービス入口)に電流が戻るリターンパスを提供するのは、サービス入口で(およびサービス入口のみで)電源ニュートラルに機器の接地導体を結合することです。ニュートラル)EGCを介して、ブレーカをトリップするか、ライブツーシャーシショートでヒューズを切断します-これは、システムが絶縁トランスの2次側(「非接地」など) NECの用語で「個別に派生したシステム」)。

すでに述べたように、人体保護差動トリップ装置(UL943クラスAまたは同等のトリップ曲線に適合するELCB、RCD、およびGFCI)は、衝撃に対する保護において、接地およびボンディングのみよりも非常に優れています。実際、NEC 2014 406.4(D)(2)(b)および(c)は、既存の接地されていない配線を交換することが非現実的または望ましくない場合に、機器の接地導体の代わりにGFCI保護を許可します。

さらに、建物の主電源ネットワークをアースに接続する場合、特定のサージや雷関連の影響から保護するために必要です。ただし、EGCボンディングは、携帯用発電機としてサービス入口のアースに接続されたアース電極なしで非常にうまく機能します。 OSHA / ...仕様に従って、「グリッド外」で使用されるこの方法で配線されます。接地棒は、このタスクを達成するための最も効果的な手段ではありません。代わりに、Uferグラウンドとして知られているものより一般的には「コンクリートで覆われた接地電極」として使用されます。この配置では、地盤に接触する大きな鉄筋コンクリートオブジェクト(建物の基礎など)の強化マトリックスが、接地棒を駆動してそれに結合する代わりに結合されます。これは、NEC 250.52(A)(3)に従って米国でのすべての建設に許可されており、一部の地域の建築基準法での新規建設にも必要です。


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「アースは、電気機器をアースに確実に接触させるためのものであり、絶縁障害が発生した場合、人体を流れるのではなくアースに電流が流れます。

これは間違っています。物理的な地面への実際の接続は、落雷から建物を保護することを目的とするロッドです。絶縁不良保護とはまったく関係ありません。

また、障害状態では、電流が安全接地導体に流れているため、実際の土壌の導電性はそこに侵入しません。

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