지구가 건조 할 때 접지는 어떻게 작동합니까?


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접지는 전기 기기를 접지에 안정적으로 접촉시켜 절연 결함 전류가있는 경우 사람의 신체를 통하지 않고 접지로 흐르도록하기위한 것입니다. 이를 위해서는 접지가 깊숙이 접지 된 두꺼운 도체로 접지되어야합니다.

다음은 하나의 가정용 펌프 매뉴얼에서 좋은 접지 방법을 설명하는 방법입니다 (현지 건축법과 잘 연관되어 있음을 확신합니다) : 직경이 최소 1 인치이고 길이가 20 피트 (6 미터) 인 3 개의 강관을 접지로 구동해야합니다. 각 두 파이프 사이에 최소 2 피트 거리의 삼각형 패턴으로 수직으로 각 파이프의 상단은지면 아래 2 피트 이상 떨어져 있어야합니다. 공통 강철 막대는 3 개 모두에 용접해야하며 접지되는 장비는 해당 막대에 연결해야합니다. 용접 점을 부식으로부터 보호하기 위해 페인트해야합니다.

이제는 금속이 풍부하고 인상적입니다. 그러나 절연 결함 전류에 대한 낮은 저항 경로를 어떻게 보장합니까? 지구가 건조하고 충분히 전도성이 없으면 어떻게됩니까?

답변:


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땅이 마르면 때로는 접지가 제대로 작동하지 않습니다.

접지의 병리학 적 사례는 산 꼭대기에있는 것입니다.

산 꼭대기는 매우 건조한 경향이 있습니다. 사람들은 산 꼭대기에 전망대를 설치하는 것을 좋아합니다. 전 생에서 나는 관측소와 함께 일했습니다.

접지봉은 전망대 주위에 고리 모양으로 배치되어 있으며, 그것들을 연결하는 매설 케이블이 있습니다. 봉은 공기에서 높은 꼭대기를 가지고 있습니다. 요점은 번개 보호와 전혀 작동하지 않는 지구를 얻는 것입니다. (번개는 관측소와 같은 높고 금속적인 것을 좋아합니다.)

공기는 산 꼭대기에서 매우 건조합니다. ESD는 일반적으로 접지에 의해 방지됩니다.

표준 프로토콜은 직원이 간이 변기를 사용하지 않고 (관광객을 화나게하지 않고 가능할 때) 지구 스파이크에서 소변을 보는 것이 었습니다.

더 어렵게 만들기 위해 많은 사이트에서 산 정상을 무선 송신기와 공유합니다. 연결할 기능 접지가 없을 때 방사 된 모든 RF를 차단하기가 어렵습니다. (라디오 녀석들, 당신은 같은 문제가 있지만 당신은 내 젠장을 일으켰습니다!)

동료는 모래 언덕과 접지로 과거의 삶에서 비슷한 문제를 겪었습니다. 정화조를 모래 언덕으로 배수시키는 것이 도움이 될 수 있습니다.


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정전 또는 접지 누설이 심할 경우 접지봉에서 소변을 보지 마십시오. 접지 전극 부식 속도가 훨씬 가속화됩니다 :-). 백운석의 외피는 ropd가 갈 곳을 파서 구멍을 파고 NZPO가 나쁜 지구를 치료하는 것이었다. (펜스가 꺼져 있어도 전기 펜스에서 소변을 보지 마십시오.) 팬의 와이어의 길고 긴 (긴 길고) 방사형 라디오 방송국 접지에 사용될 수 있습니다.
Russell McMahon

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번개 지휘자에 ​​오줌-무엇이 잘못 될 수 있습니까?!
Al Bennett

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@RussellMcMahon- 백운석이 아닌 벤토나이트 (Ergon Energy가 권장하는) 를 의미한다고 생각합니다 . 콘크리트와 혼합 된 전도성 흑연 과 같은 "탄소 시멘트"도 있습니다 . 제조업체는 이것이 마르더라도 수축되지 않으므로보다 일관된 지구를 제공한다고 주장합니다.
Li-aung Yip

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@ Li-aungYip-잘 발견되었습니다! 예, 벤토나이트는 제가 의도 한 것입니다. 뇌는 잘못된 단어를 제공했습니다 :-). 벤토나이트는 우수한 수분 보유 특성을 가지고 있고 젖었을 때 크기가 팽창하는 복잡한 알루미늄-실리케이트 점토입니다. -당신이 주목 한 것보다 바람직한 속성은 아닙니다. 전도성이 적합하게 낮은 접지 저항을 달성 할 수있는 한, 탄소로 채워진 콘크리트는 훌륭한 아이디어와 같습니다. 고장 전류 처리는 허용 가능해야합니다. 예를 들어 고전류 등에서 높은 R이되지 않습니다.
Russell McMahon

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@RussellMcMahon-콘크리트는 추가 첨가제 없이도 잘 작동하며, 충분한 이온 성 함량을 가지고있어 전도성이
뛰어납니다

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보장은 없습니다. 접지 시스템은 오랜 경험을 통해 얻은 이론적 경험적 결과를 바탕으로 작동 될 것입니다. 당신이 묘사하는 지구는 매우 인상적이며 다른 표준에서 본 것보다 훨씬 우수합니다.

접지는 개인 안전을 보장하지 않습니다

접지 고려 사항에 개인 안전이 영향을 미치지 만 지구의 효과는 많은 충격 관련 결과를 개선하는 데 중요한 역할을 할 수 없으며 많은 것들을 더 나쁘게 만드는 것보다 나쁘게 만들 수 있습니다.

로컬 접지 전위 상승을 유발하지 않고 오류 전류를 처리하고 전원 차단 장비 (퓨즈 또는 차단기)를 트립 할 수있는 기능이 주요 고려 사항입니다. 구내에서 전기 도체와 접촉하는 사람의 접지 경로는 접지 된 금속 물체 (주전자 또는 토스터 본체 등) 또는 분산 된 로컬 접지를 통해 접지-젖은 바닥 또는 명백하게 접지되지 않은 반 도전 표면입니다. 접지 된 기기 본체의 경우 접지는 기기 내에서 발생하는 모든 결함 전류에 단락을 제공하기위한 것이며 리턴 도체가 접지 저항에 있거나 예를 들어 NZ (예 : 우리 나라) 우리는 각 스위치 보드에서 접지와 중립이 연결된 MEN 또는 "Multiple Earth Neutral"시스템을 운영합니다. 일부 시스템은 건물 배전함에서 중립과 접지 만 연결할 수 있으며, 일부 시스템의 경우 중성 대 접지 연결이 없습니다. 예를 들어, 적어도 일부 선상 시스템은 로컬 (해수 ​​및 선체) 접지 전체 시스템에 부유합니다. 접지 연결 시스템에서 로컬 접지 된기구 본체는 접지 효율을 고려하지 않고 단단한 접지 경로를 제공하기 때문에 해당기구 이외의 다른 소스의 전선에 닿을 경우 감전 될 가능성이 높아집니다.

구내 내부에 분산 된 접지의 경우, 위와 유사한 상황은 노출 된 도체에서 접지로의 비공식 로컬 접지를 통해 다음 접지로 흐르는 전류에서 발생합니다. 접지가 양호하면 충격이 심해질 수 있습니다.

즉, 건물 접지는 탑승자를 충격으로부터 보호하는 데 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 효과가있는 곳은 보호 장비가 작동하는 것입니다.

ELCB-생명의 은인 ELCB (Earth Leak Circuit Breaker)가 장착 된 경우 작동합니다. ELCB는 사람이 전류의 일부를 전류 회로에서 접지로 전환 할 때 발생하는 위상과 중립 사이의 전류 불균형을 감지합니다. ELCB는 주전원에 접촉하는 사람이 끌어낼 수있는 전류 이하에서 트립되도록 설계되었습니다. "심장 박동"에 걸리는 시간보다 짧게 트립되도록 설계되어 (이론적으로) 심장 세동을 유발하는 능력을 제거합니다. 당신은 여전히 ​​킥을 느낄 수 있습니다! -내가 아는 방법을 물어보십시오 :-). [[다시 떨리는 주먹 테스트를 통해이를 확인할 수 있습니다. YMMV. 집에서 시도하지 마십시오. 아야!]]

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

위의 다이어그램은 "감전 보호"

지상에가는

접지 저항은 "제외"에있는 사실상 저항이 0 인 접지에 접근 할 수있는 수단을 제공하는 것입니다. "저기"는 매체의 저항 (토양)이 달성 된 저항에 너무 많이 추가되지 않는 제로 접지에 충분히 큰 연결을 제공함으로써 액세스됩니다. 종종 "X"옴 접지는 경험에 의해 "X"가 필요한 보호에 적합한 것으로 설정되는 곳을 목표로합니다. "X"(여기서는 3 x 20 풋로드 등)를 달성하기 위해 설명 된 방법은 허용 가능한 최악의 조건을 기반으로합니다.

서로 "너무 멀지 않고 너무 가깝지 않은"도체의 선형 그룹은 번들과 직경의 효과적인 원통을 형성합니다. 이 실린더는 주변 매체의 "곡선 사각형"으로 더 멀리 갈수록 효과적인 반구로 자라는 주변 매체의 더 큰 실린더에 연결되도록 고안 될 수 있습니다. 각 "평방"의 저항은 N 단위 너비의 정사각형도 N 단위 깊이이므로 동일하게 (적절하게 구성된 경우) 동일합니다.

효과적으로 도체 실린더에서 반구로의 전이는 원래 도체 다발의 반경에 걸쳐 발생합니다. 전형적인 수위, 토양 유형, 도체 유형, 특정 도체 배열 및 달의 위상이 배열이 고려되는 응용 분야에 충분히 안전 할 정도로 충분히 필요를 충족 시키도록하는 것은 지정 기관에 달려 있습니다. 즉, 일부 결점 조건 하에서 일부 토양 유형이있는 매우 건조한 조건 하에서 경우에 따라 결과가 충분하지 않을 수 있습니다. 비용과 실용성은 "경우에 따라"빈도를 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 고장이 사망이나 화재로 이어질 수 있으므로 접지 시스템의 요구 사항은 현명한 관대 한 측면에서 잘못되는 경향이 있습니다.


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와. 나는 이것을 두 번 공표 할 수 있으면 좋겠다.
닉 존슨

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내가 사는 곳 (미국, 서해안) ELCB은 거의 보편적으로 GFCIs (Ground Fault Circuit Interrupter) 라고 불립니다. 현지 철물점에 가면 ELCB가 무엇인지 전혀 알지 못할 것입니다. 모두.
코너 울프

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tl : dr; "지구"는 당신과 지휘자 모두에게 공통적 인 요소이기 때문에 문제가되지 않습니다.

"접지"가 건조하고 그 접촉 지점에서 전도성이 높지 않은 것은 아닙니다. 그럴 경우 왜 내 몸이 더 나은 도체가되는지, 왜 그것이 "접지"바로 위의 일부 기판 위에 서있는 것을 볼 수 있기 때문입니다. 구리 / 스틸 / 등이 구동됩니다. 여기서 우리가보고있는 주요한 것은 3 개의 거대한 전도성 금속 조각이 당신의 가난한 작은 몸보다 그 전류를 가져오고 싶어하는 것입니다. 그리고 여기, 그들은 훨씬 더 많은 지옥을 원합니다.


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극단적 인 반례를 만들 수 있습니까? 내가 거대한 흙 위에 거대한 수영장에 서 있고, 그 접지봉은 100 피트 떨어진 마른 땅으로 몰려 들어온 것처럼. 그리고 멀리 떨어진 막대를 사용하여 접지 된 전원 연결 전기 모터로 놀고 있습니다. 여전히 보호받을 수 있습니까?
sharptooth

접지 연결에는 일반적으로 전류가 흐르지 않고 다른 두 와이어 (단상)에는 전류가 흐르지 않습니다. 고장 전류로 제한되어야합니다.
russ_hensel

@sharptooth이 시점에서 물과 땅의 저항률을 계산 해야 합니다.로드의 목표는 상대적으로 0 저항을 만드는 것이기 때문에 전류가 걸리는 경로 여야 합니다. 토양이 생성하는 미세한 차이만으로는 (잠수 해 있어도) 자신 주위에 만들 수있는 저항보다 더 큰 저항을 만들 수 없습니다.
Jeff Langemeier

그것이이 시나리오에서 나를 괴롭히는 것입니다. 모터에 결함이있는 수영장에 있는데 그 막대는 마른 땅에 연결되어 있습니다. 왜 "상대적"저항입니까?
sharptooth

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풀 풀 쿼리-내 답장을 참조하십시오. 아무리 좋든 나쁘 든 건물 부지는 당신을 보호하지 못합니다. 그것은 그 일이 아닙니다.
Russell McMahon

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"건조한 지구"는 상대적인 용어입니다. 건조한 것처럼 보이는 것은 여전히 ​​일정 수준으로 진행될 수 있습니다. 실제 건조한 지구는 분쇄되어 모래 알갱이 만 남습니다. 그리고 마른 토양은 깊어지지 않습니다. 벨기에에서는 접지 기준 (네덜란드어로 된 문서) 이 수직으로 60cm 깊이에 묻힌 1.5m 막대 또는 표면에 도달하는 2.1m 막대입니다 (둘 다 2.1m 깊이로 이동). 대부분의 경우 습한 토양에 도달하기에 충분합니다. 허용되는 대안은 최소 60cm 깊이에 매설 된 루프이므로 훨씬 적습니다. 그러나 벨기에는 온화한 기후를 가지고 있으며 켐펜 의 모래 토양조차도 극도로 건조한 토양을 가지고 있지 않습니다 .
6m 길이의 파이프 (!)는 추가적인 안전을 제공합니다. (나는 당신이 어떻게 이것을 바위 같은 토양으로 몰아 넣을지 생각하고 있습니다.)


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러셀은 여기에서 가장 정확하게 교정 할 수 있습니다. 접지 하지 않아 충격으로부터 보호됩니다. 대신, 그것은 결합입니다 "접지 된"섀시에서 소스 (서비스 입구)로 전류가 흐르도록 복귀 경로를 제공하는 것은 서비스 입구 (및 서비스 입구 에서만) 에서 중성선에 장비 접지 도체를 입니다 . 중성)을 통해 EGC를 통해 차단기를 트립하거나 라이브-투-섀시 단락시 퓨즈를 끊습니다. 이는 절연 변압기의 2 차측 (예 : " NEC verbiage에서 별도로 파생 된 시스템 ").

이미 언급 한 바와 같이, 인력 보호 차동 트립 장치 (ELCB, RCD 및 GFCI는 UL943 클래스 A 또는 이에 상응하는 트립 곡선을 준수 함)는 충격으로부터 보호하는 데있어 접지 및 결합보다 훨씬 우수합니다. 실제로 NEC 2014 406.4 (D) (2) (b) 및 (c)는 기존의 접지되지 않은 배선을 교체하는 것이 실용적이지 않거나 바람직하지 않은 경우 장비 접지 도체의 존재를 대신하여 GFCI 보호를 승인합니다.

또한 건물의 주 네트워크를 접지에 연결하는 경우 EGC 본딩이 휴대용 발전기로 서비스 입구 접지에 연결된 접지 전극 없이도 잘 작동하더라도 특정 서지 및 낙뢰 관련 영향으로부터 보호해야합니다. 사용 된 "그리드 오프"는 OSHA / ... 사양에 따라 이러한 방식으로 배선됩니다. 접지로드는이 작업을 수행하는 가장 효과적인 수단이 아닙니다. 대신에 우퍼 그라운드보다 일반적으로는 "콘크리트 봉입 접지 전극"이 사용된다. 이러한 구성에서, 건축 기초와 같이 토양과 접촉하는 큰 철근 콘크리트 물체의 강화 매트릭스는 접지봉을 구동하고 이에 결합하는 대신에 결합된다. 이것은 NEC 250.52 (A) (3)에 따라 미국의 모든 건축에 허용되며, 일부 지역 건축법의 새로운 건축에도 필요합니다.


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"이어링은 전기 기기를 접지에 안정적으로 접촉시켜 절연 결함이있는 경우 사람의 신체를 통하지 않고 접지로 전류가 흐르도록하기위한 것입니다. 접지는 깊숙한 접지로 굵은 도체로 접지되어야합니다."

이것은 잘못이다. 실제 접지와의 실제 연결은 번개로부터 건물을 보호하기위한로드입니다. 절연 결함 보호와는 전혀 관련이 없습니다.

또한 고장 상태에서는 전류가 안전 접지 도체를 통과하므로 실제 토양의 전도도가 들어 가지 않습니다.

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