Elektrische Aarding Uitgelegd: Methodes, Types en Installatierichtlijnen

Elektrische Aarding – Componenten, Methodes & Types van Aarding – Elektrische Aarding Installatie

Elektrische Aarding, Aarding, Methodes Van Aarding, Types van Aarding, Componenten van Aarding En Specificaties Met Betrekking Tot Elektrische Aarding Voor Elektrische Installaties.

Wat Is Elektrische Aarding Of Aarding?

Het verbinden van de metallische (geleidende) delen van een elektrisch toestel of installatie met de aarde (grond) heet Aarding of Grounding.

Met andere woorden: het verbinden van de metallische delen van elektrische machines en toestellen met de aardplaat of aardelektrode (die in de vochtige aarde is begraven) door een dikke geleiderdraad (die een zeer lage weerstand heeft) voor veiligheidsdoeleinden, heet Aarding of grounding.

Aarden betekent het verbinden van het deel van elektrisch toestel zoals metallische bekleding van metalen, aardklem van stopcontactkabels, afspanningsdraden die geen stroom dragen, met de aarde. Aarding kan gezegd worden als de verbinding van het nulpunt van een voedingssysteem met de aarde om gevaar bij ontlading van elektrische energie te vermijden of te minimaliseren.

• Gerelateerd: Verschil Tussen Aarding, Grounding en Bonding

Goed te weten

Verschil Tussen Aarding, Grounding en Bonding

Laten we de verwarring tussen aarding, grounding en bonding ophelderen.

Aarding en Grounding zijn dezelfde termen voor aarding. Grounding is het gangbare woord voor aarding in de Noord-Amerikaanse standaarden zoals IEEE, NEC, ANSI en UL etc., terwijl Aarding gebruikt wordt in Europese, Gemenebest-landen en Britse standaarden zoals IS en IEC etc.

Het woord Bonding wordt gebruikt voor het verbinden van twee draden (evenals geleiders, buizen of toestellen samen). Bonding is het verbinden van de metallische delen van verschillende machines die niet beschouwd worden als stroomdragend tijdens normale werking, om ze op hetzelfde potentiaal te brengen.

Waarom Is Aarding Belangrijk?

Het primaire doel van aarding is om gevaar van electrocutie, brand door aardlekstroom via ongewilde paden te vermijden of te minimaliseren en te zorgen dat de potentiaal van een stroomdragende geleider niet stijgt ten opzichte van de aarde boven de ontworpen isolatie.

Wanneer het metallische deel van elektrisch toestel (delen die stroom kunnen geleiden) in contact komt met een levende draad, misschien door installatiefout of isolatiefout, wordt het metalen geladen en hopt statische lading op. Als een persoon zo'n geladen metaal aanraakt, is het resultaat een zware schok.

Om dergelijke gevallen te voorkomen, moeten voedingssystemen en toestelonderdelen geaard worden om de lading direct naar de aarde af te voeren. Dit is waarom we Elektrische Aarding of Grounding nodig hebben in elektrische installatiesystemen.

Hieronder de basisbehoeftes van aarding.

• Bescherming van mensenlevens en veiligheid voor elektrische toestellen en apparaten tegen lekstroom.
• Spanning constant houden in de gezonde fase (bij fout op één fase).
• Bescherming van elektrisch systeem en gebouwen tegen bliksem.
• Dienen als retou geleider in elektrisch tracetiesysteem en communicatie.
• Vermijden van brandrisico in elektrische installatiesystemen.

Verschillende Termen In Elektrische Aarding

• Aarde: De juiste verbinding tussen elektrische installatiesystemen via geleider naar de begraven plaat in de aarde heet Aarde.
• Geaard: Wanneer een elektrisch toestel, apparaat of bedradingssysteem met de aarde verbonden is via aardelektrode, heet het geaard toestel of simpelweg "Geaard".
• Vast Geaard: Wanneer een elektrisch toestel, apparaat of installatie met de aardelektrode verbonden is zonder zekering, stroomonderbreker of weerstand/impedantie, heet het "vast geaard".
• Aardelektrode: Wanneer een geleider (of geleidende plaat) in de aarde begraven is voor elektrisch aardingssysteem. Het heet Aardelektrode. Aardelektroden zijn in verschillende vormen: geleidende plaat, geleidende staaf, metalen waterleiding of andere geleider met lage weerstand.
• Aardgeleider: De geleiderdraad of geleidende strip verbonden tussen aardelektrode en elektrisch installatiesysteem en toestellen heet aardgeleider.
• Aardcontinuïteitsgeleider: De geleiderdraad verbonden tussen verschillende elektrische toestellen en apparaten zoals verdelingsbord, verschillende stopcontacten en apparaten etc. Met andere woorden, de draad tussen aardgeleider en elektrisch toestel of apparaat heet aardcontinuïteitsgeleider. Het kan in de vorm van metalen buis (volledig of gedeeltelijk), of kabelmetallische mantel of flexibele draad zijn.
• Sub-hoofd Aardgeleider: Een draad verbonden tussen schakelbord en verdelingsbord, d.w.z. die geleider betreft sub-hoofdcircuits.
• Aardweerstand: Dit is de totale weerstand tussen aardelektrode en aarde in Ω (Ohm). Aardweerstand is de algebraïsche som van de weerstanden van aardcontinuïteitsgeleider, aardgeleider, aardelektrode en aarde.

Te Aarden Punten

Aarding wordt niet willekeurig gedaan. Volgens IE-regels en IEE (Institute of Electrical Engineers) voorschriften:

• Aardpin van 3-pin verlichtingsstopcontacten en 4-pin stroomstopcontacten moet efficiënt en permanent geaard zijn.
• Alle metalen behuizingen of metallische bekledingen die elektrische voedingslijnen of apparaten bevatten of beschermen zoals GI-buizen en geleidingen die VIR of PVC-kabels omhullen, ijzeren schakelaars, ijzeren verdelingszekeringsborden etc. moeten geaard zijn (verbonden met aarde).
• Het frame van elke generator, stationaire motoren en metallische delen van alle transformatoren gebruikt voor energiecontrole moeten geaard worden door twee afzonderlijke en verschillende verbindingen met de aarde.
• In een DC 3-draad systeem, moet de middelste geleider geaard zijn bij het opwekstation.
• Afspanningsdraden voor bovengrondse lijnen moeten met de aarde verbonden worden door minstens één draad met de aardedraad te verbinden.

Gerelateerd: Testen Van Elektrische En Elektronische Componenten En Apparaten Met Multimeter

Componenten Van Aardingssysteem

Een compleet elektrisch aardingssysteem bestaat uit de volgende basiscomponenten.

• Aardcontinuïteitsgeleider
• Aardgeleider
• Aardelektrode

Aardcontinuïteitsgeleider Of Aarddraad

Dat deel van het aardingssysteem dat de totale metallische delen van elektrische installatie onderling verbindt, zoals buizen, kanalen, dozen, metallische schalen van schakelaars, verdelingsborden, schakelaars, zekeringen, regeltechnische apparaten, metallische delen van elektrische machines zoals motoren, generatoren, transformatoren en het metallische frame waar elektrische toestellen en componenten gemonteerd zijn, heet aarddraad of aardcontinuïteitsgeleider zoals in bovenstaande figuur getoond.

De weerstand van de aardcontinuïteitsgeleider is zeer laag. Volgens IEEE-regels mag de weerstand tussen consumentenaardklem en aardcontinuïteitsgeleider (aan het einde) niet meer dan 1Ω zijn. Simpel gezegd: weerstand van aarddraad moet minder dan 1Ω zijn.

Afmeting van de aardcontinuïteitsgeleider of aarddraad hangt af van de kabelafmeting gebruikt in de bedradingsschakeling.

Afmeting Van Aardcontinuïteitsgeleider

De dwarsdoorsnede van de Aardcontinuïteitsgeleider mag niet minder zijn dan de helft van de dwarsdoorsnede van de dikste draad gebruikt in de elektrische bedradingsinstallatie.

Over het algemeen is de afmeting van de onbekladde koperen draad gebruikt als aardcontinuïteitsgeleider 3SWG. Maar houd er rekening mee dat u niet minder dan 14SWG als aarddraad gebruikt. Koperen strip kan ook als aardcontinuïteitsgeleider gebruikt worden in plaats van onbekladde koperen draad, maar doe dit niet tot de fabrikant het aanbeveelt.

• Gerelateerd: Hoe De Geschikte Afmeting Van Kabel & Draad Te Vinden Voor Elektrische Bedradingsinstallatie?

Aardgeleider Of Aardverbinding

De geleiderdraad verbonden tussen aardcontinuïteitsgeleider en aardelektrode of aardplaat heet aardverbinding of "aardgeleider". Het punt waar aardcontinuïteitsgeleider en aardelektrode samenkomen heet "verbindingspunt" zoals in bovenstaande figuur getoond.

Aardgeleider is het laatste deel van het aardingssysteem dat verbonden is met de aardelektrode (ondergronds) via aardverbindingspunt.

Er moeten minimaal verbindingen in de aardgeleider zitten, evenals lager in afmeting en recht in de richting.

Over het algemeen kan koperen draad als aardgeleider gebruikt worden, maar koperen strip wordt ook gebruikt voor hoge installaties en kan hoge foutstroom aan door breder oppervlak dan koperen draad.

Een hardgetrokken onbekladde koperen draad wordt ook als aardgeleider gebruikt. In deze methode zijn alle aardgeleiders verbonden met een gemeenschappelijk (één of meer) verbindingspunten en vervolgens wordt aardgeleider gebruikt om aardelektrode (aardplaat) met het verbindingspunt te verbinden.

Om de veiligheidsfactor van de installatie te verhogen, worden twee koperen draden als aardgeleider gebruikt om het toestelmetallische lichaam met de aardelektrode of aardplaat te verbinden. D.w.z. als we twee aardelektroden of aardplaten gebruiken, zou er vier aardgeleiders zijn. Het mag niet beschouwd worden dat de twee aardgeleiders als parallelle paden dienen voor foutstroom, maar beide paden moeten goed werken om de foutstroom te dragen omdat dit belangrijk is voor betere veiligheid.

Afmeting Van De Aardgeleider

De afmeting of oppervlakte van aardgeleider mag niet minder zijn dan de helft van de dikste draad gebruikt in de installatie.

De grootste afmeting voor aardgeleider is 3SWG en de minimum afmeting mag niet minder zijn dan 8SWG. Als 37/.083 draad gebruikt wordt of de laststroom 200A is vanaf de voedingsspanning, dan wordt aanbevolen koperen strip te gebruiken in plaats van dubbele aardgeleider. De aardgeleider verbindingsmethode is in bovenstaande figuur getoond.

Opmerking: We zullen een additioneel artikel posten over aardplaat afmeting met eenvoudige berekeningen... Blijf op de hoogte.

Aardelektrode Of Aardplaat

Een metallische elektrode of plaat die in de aarde (ondergronds) begraven is en het laatste deel van het elektrisch aardingssysteem is. Simpel gezegd, het eindige ondergrondse metallische (plaat) deel van het aardingssysteem dat verbonden is met aardgeleider heet aardplaat of aardelektrode.

Een metallische plaat, buis of staaf kan als aardelektrode gebruikt worden die zeer lage weerstand heeft en de foutstroom veilig naar de grond (aarde) afvoert.

• Gerelateerd: Hoe Auto & Handmatige Omschakelaar & Overlaadschakelaar Te Bedraden? (1 & 3 Fase)

Afmeting Van Aardelektrode

Zowel koper als ijzer kan als aardelektrode gebruikt worden.

De afmeting van aardelektrode (in geval van koper)

2×2 (twee voet breed en in lengte) en 1/8 inch dikte. D.w.z. 2' x 2' x 1/8". (600x600x300 mm)

In Geval Van Ijzer

2' x 2' x ¼" = 600x600x6 mm

Het wordt aanbevolen de aardelektrode in vochtige aarde te begraven. Als dit niet mogelijk is, laat dan water in de GI (Galvaniseerd Ijzer) buis lopen om de vochtconditie mogelijk te maken.

In het aardingssysteem, plaats de aardelektrode in verticale positie (ondergronds) zoals in bovenstaande figuur getoond. Leg ook een 1 voet (ca. 30cm) laag poederachtige houtskool en kalk mengsel rond de aardplaat (verward niet aardelektrode en aardplaat want beide zijn hetzelfde).

Deze actie vergroot de effectieve grootte van de aardelektrode wat leidt tot betere continuïteit in de aarde (aardingssysteem) en helpt ook de vochtconditie rond de aardplaat te handhaven.

P.S: We zullen voorbeeldberekening over Aardelektrode Dimensionering posten... Blijf op de hoogte.

Goed te weten:

Gebruik geen cokes (na verbranding van steenkool in de oven om alle gassen en andere componenten te laten ontsnappen, het overgebleven 88% koolstof heet cokes) of steenkool in plaats van houtskool (houtskool) omdat dit corrosie in de aardplaat veroorzaakt.

Aangezien het waterpeil verschilt in verschillende gebieden, is de diepte voor aardelektrode installatie ook verschillend in diverse gebieden. Maar de diepte voor aardelektrode installatie mag niet minder zijn dan 10ft (3 meter) en moet 1 voet (304,8mm) onder het constante waterpeil liggen.

Motoren, Generator, Transformatoren etc. moeten vanaf twee verschillende plaatsen met de aardelektrode verbonden zijn.

Aardplaat Of Aardelektrode Afmeting Voor Kleine Installatie

Bij kleine installatie, gebruik metallische staaf (diameter = 25mm (1 inch) en lengte = 2m (6ft) in plaats van aardplaat voor aardingssysteem. De metallische buis moet 2 meter onder de grondoppervlakte zitten. Om de vochtconditie te handhaven, leg 25mm (1 inch) houtskool en kalk mengsel rond de aardplaat.

Voor effectiviteit en gemak, kunt u koperen staven van 12,5mm (0,5 inch) tot 25mm (1 inch) diameter en 4m (12ft) lengte gebruiken. We zullen de installatiemethode van staardaarding later bespreken.

• Gerelateerd: Alles Over Elektrische Beveiligingssystemen, Apparaten En Eenheden

Methodes En Types Van Elektrische Aarding

Aarding kan op veel manieren gedaan worden. De diverse methodes toegepast in aarding (in huishoudelijke bedrading of fabriek en andere aangesloten elektrische toestellen en machines) worden als volgt besproken.

Plataarding:

Bij plataardingssysteem wordt een plaat van koper met afmetingen 60cm x 60cm x 3,18mm (d.w.z. 2ft x 2ft x 1/8 in) of gegalvaniseerd ijzer (GI) van afmetingen 60cm x 60cm x 6,35 mm (2ft x 2ft x ¼ in) verticaal in de aarde (aardeput) begraven die niet minder dan 3m (10ft) van het grondniveau moet zijn.

Voor een goed aardingssysteem, volg de bovengenoemde stappen in de (Aardplaat inleiding) om de vochtconditie rond de aardelektrode of aardplaat te handhaven.

Buisaarding:

Een gegalvaniseerde staal en een geperforeerde buis van goedgekeurde lengte en diameter wordt verticaal in een vochtige grond geplaatst in dit soort aardingssysteem. Het is het meest voorkomende aardingssysteem.

De afmeting van de te gebruiken buis hangt af van de grootte van de stroom en de bodemtype. De afmeting van de buis is meestal 40mm (1,5in) in diameter en 2,75m (9ft) in lengte voor gewone grond of groter voor droge en rotsachtige grond. De vochtigheid van de bodem bepaalt de lengte van de te begraven buis maar meestal moet het 4,75m (15,5ft) zijn.

Staardaarding

Dit is dezelfde methode als buisaarding. Een koperen staaf van 12,5mm (1/2 inch) diameter of 16mm (0,6in) diameter gegalvaniseerde staal of holle sectie 25mm (1 inch) GI buis van lengte boven 2,5m (8,2 ft) worden rechtop in de aarde handmatig of met hulp van een pneumatische hamer begraven. De lengte van de in de grond ingeslagen elektroden verlaagt de aardweerstand tot een gewenste waarde.

Aarding Door De Waterleiding

In deze methode van aarding worden de waterleidingen (galvaniseerd GI) gebruikt voor aardingsdoeleinden. Zorg ervoor dat de weerstand van GI-buizen gecontroleerd wordt en aardklemmen gebruikt worden om de weerstand te minimaliseren voor een juiste aardingverbinding.

Als een verfijnde geleider als aarddraad wordt gebruikt, maak dan het einde van de draden van de draad schoon en zorg dat het in rechte en parallelle positie is wat mogelijk maakt om strak aan de waterleidingbuis te verbinden.

Strip- Of Draadaarding:

Bij deze methode van aarding worden strip-elektroden met dwarsdoorsnede niet minder dan 25mm x 1,6mm (1in x 0,06in) begraven in horizontale graven van een minimum diepte van 0,5m. Als koper met een dwarsdoorsnede van 25mm x 4mm (1in x 0,15in) wordt gebruikt en een afmeting van 3,0mm² als het gegalvaniseerd ijzer of staal is.

Als ronde geleiders gebruikt worden, mag hun dwarsdoorsnede niet te klein zijn, zeg minder dan 6,0mm² als het gegalvaniseerd ijzer of staal is. De lengte van de geleider begraven in de grond zou voldoende aardweerstand moeten geven en deze lengte mag niet minder zijn dan 15m.

• Gerelateerd: Beschermende Maatregelen Om Elektrische Gevaren Te Vermijden & Te Verminderen

Algemene Methode Van Elektrische Aarding Installatie (Stap Voor Stap)

De gebruikelijke methode van aarding van elektrische toestellen, apparaten en toestellen is als volgt:

1. Allereerst, graaf een 5x5ft (1,5×1,5m) put ongeveer 20-30ft (6-9 meter) in de grond. (Let op, diepte en breedte hangen af van de aard en structuur van de grond)
2. Begraaf een geschikte (meestal 2' x 2' x 1/8" (600x600x300 mm) koperen plaat in die put in verticale positie.
3. Vaste aardgeleider door moeren en bouten vanaf twee verschillende plaatsen op aardplaat.
4. Gebruik twee aardgeleiders met elke aardplaat (in geval van twee aardplaten) en vast ze.
5. Om de verbindingen te beschermen tegen corrosie, smeer vet eromheen.
6. Verzamel alle draden in een metallen buis vanaf de aardelektrode(s). Zorg dat de buis 1ft (30cm) boven het grondoppervlak uitsteekt.
7. Om de vochtconditie rond de aardplaat te handhaven, leg een 1ft (30cm) laag poederachtige houtskool (poederachtig houtskool) en kalk mengsel rond de aardplaat.
8. Gebruik kabelschoen en moeren/bouten om draden strak aan de bodemplaten van machines te verbinden. Elke machine moet vanaf twee verschillende plaatsen geaard zijn. De minimum afstand tussen twee aardelektroden moet 10 ft (3m) zijn.
9. Aardcontinuïteitsgeleider verbonden met het lichaam en metallische delen van alle installaties moet strak verbonden zijn met aardgeleider. Zorg voor continuïteit door continuïteitstest.
10. Tot slot (maar niet minst), test het totale aardingssysteem door aardtester. Als alles volgens plan verloopt, vul de put met grond. De maximaal toelaatbare weerstand voor aarding is 1Ω. Als het meer dan 1 ohm is, vergroot dan de afmeting (niet lengte) van aardgeleider en aardcontinuïteitsgeleiders. Houd de uiteinden van de buizen open en laat telkens water lopen om de vochtconditie rond de aardelektrode te handhaven wat belangrijk is voor een beter aardingssysteem.

SI Specificatie Voor Aarding

Verschillende specificaties met betrekking tot aarding zoals aanbevolen door Indiase Standaarden zijn hieronder gegeven. Hier zijn er een paar:

• Een aardelektrode mag niet dichtbij het gebouw geïnstalleerd worden wiens installatiesysteem geaard wordt, tenminste meer dan 1,5m afstand.
• De aardweerstand moet laag genoeg zijn om stroom te laten vloeien voldoende om beschermingsrelais te laten werken of zekeringen te laten uitschieten. De waarde is niet constant omdat het varieert met het weer (maar mag niet minder zijn dan 1 Ohm).
• De aarddraad en aardelektrode zullen van hetzelfde materiaal zijn.
• De aardelektrode moet altijd in verticale positie in de aarde of put geplaatst worden zodat het in contact kan zijn met alle verschillende aardlagen.

Gerelateerde Berichten:

• Enkele Fase Elektrische Bedrading Installatie in Huis – NEC & IEC
• Drie Fase Elektrische Bedrading Installatie in Huis – NEC & IEC

Gevaren Van Het Niet Aarden Van Een Voedingssysteem

Zoals eerder benadrukt, wordt aarding aangebracht om:

• Elektrische schok te voorkomen
• Brandrisico te voorkomen als gevolg van aardlekstroom via ongewild pad en
• Te zorgen dat geen stroomdragende geleider stijgt tot een potentiaal ten opzichte van de algemene massa van aarde dan de ontworpen isolatie.

Echter, als excessieve stroom niet geaard wordt, worden apparaten beschadigd zonder de hulp van een zekering. U moet weten dat excessieve stroom geaard wordt bij hun opwekstations, daarom dragen aarddraden heel weinig of geen stroom. Het impliceert dus dat het niet noodzakelijk is om een van de draden (levend, aarde en nuldraden) in een PVC te aarden. Het aarden van de levende draad is catastrofaal.

Ik heb een persoon zien omkomen simpelweg omdat een levende draad van een bovenleidingspaal afkwam en op de grond viel terwijl de grond nat was. Excessieve stroom wordt geaard bij opwekstations en als de aarding niet efficiënt is door fout, zullen aardfoutonderbrekers er zijn om te helpen. Zekering helpt alleen wanneer de overgedragen stroom boven de specificatie van onze apparaten is, het blokkeert de stroom om onze apparaten te bereiken door af te vliegen en beschermt onze apparaten in het proces.

In onze elektrische apparaten, als excessieve stromen niet geaard worden, zouden we zware schok ervaren. Aarding vindt plaats in elektrische apparaten alleen wanneer er een probleem is en het is om ons van gevaar te redden. Als in een elektronische installatie, een metallisch deel van een elektrisch toestel in direct contact komt met een levende draad wat resulteert uit misschien installatiefout of anders, zal het metalen geladen worden en statische lading zal erop ophopen.

Als u op dat moment het metallische deel aanraakt, wordt u getroffen. Maar als het metallische deel van het toestel geaard is, wordt de lading naar aarde overgedragen in plaats van op te hopen op het metallische deel van het toestel. Stroom vloeit niet door aarddraden in elektrische apparaten, het doet dit alleen wanneer er een probleem is en alleen om de ongewilde stroom naar aarde te leiden om ons te beschermen tegen zware schok.

Daarnaast, als een levende draad per ongeluk (in een foutief systeem) het metallische deel van een machine aanraakt. Nu, als een man dat metallische deel van de machine aanraakt, dan zal de stroom door zijn lichaam naar de grond vloeien, dus krijgt hij een schok (geëlectrocuteerd) wat kan leiden tot zware letsel zelfs dood. Daarom is aarding zo belangrijk?

Elektrische Grounding & Aarding... Vervolg...

Abonneer u hieronder, als u de komende berichten over Aarding/Grounding wilt ontvangen zoals:

• Bereken de afmeting van Aardcontinuïteitsgeleider, Aardgeleider & Aardelektrodes voor verschillende elektrische toestellen en apparaten zoals motoren, transformatoren, huishoudelijke bedrading etc. door eenvoudige berekeningen
• Aardingsschakeling en Aardfoutstroom
• Bescherming Van Aardingssysteem En Additionele Apparaten Gebruikt In Het Aarding / Grounding Systeem
• Te Onthouden Punten Bij Het Voorzien Van Grounding / Aarding
• Belangrijke Instructies Voor Goed Aardingssysteem
• Elektriciteitsregels Over Aarding
• Hoe Aardweerstand Te Testen Met Aardtester
• Hoe Aardlusweerstand Te Testen Met Am-Meter & Voltmeter
• Beschermende Meervoudige Aarding
• En nog veel meer...

Gerelateerde Berichten:

• Hoe De Afmeting Van Aardgeleider, Aardgeleider & Aardelektrodes Te Vinden?
• Wat Is Het Verschil Tussen Nul, Aarde En Ground?
• Ontwerp Van Grounding / Aardingssysteem In Een Substation Grid