電気接地–接地と接地の方法と種類

電気接地–コンポーネント、方法、接地の種類–電気接地の設置

電気接地、接地、接地方法、接地の種類、接地のコンポーネント、および電気設備の電気接地に関する仕様。

電気接地または接地とは何ですか？

電気機器または設備の金属（導電性）部品をアース（アース）に接続することをアースと呼びます。 または接地 。

言い換えると、電気機械やデバイスの金属部品を、太い導線（抵抗が非常に低い）安全上の理由から、アースまたは接地として知られています。 。

アースまたはアースとは、金属の金属被覆、ソケットケーブルのアース端子、アースに電流を流さないステーワイヤなどの電気機器の一部を接続することを意味します。アースは、電力供給システムの中性点をアースに接続して、電気エネルギーの放電中の危険を回避または最小限に抑えると言えます。

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知っておきたい

アース、接地、ボンディングの違い

アース、アース、ボンディングの混乱を解消しましょう。

アース および接地 アースに使用されるのと同じ用語です。 接地は一般的な言葉です 北米での接地に使用 IEEE、NEC、ANSIなどの規格 およびUL など、アースはヨーロッパで使用されます 、英連邦諸国およびISやIECなどの英国規格 など

結合という単語 2本のワイヤー（および導体、パイプ、または電気器具を一緒に結合するために使用されます。結合は、機械の通常の動作中に電流が流れているとは見なされない異なる機械の金属部品を接続して、それらを同じレベルにすることとして知られています。電位。

アースが重要な理由

接地の主な目的は、感電、不要な経路からの電流の漏電による火災の危険性を回避または最小限に抑え、通電導体の電位が確実に低下するようにすることです。設計された絶縁よりも地球に対して上昇しない。

電気機器の金属部分（電流を伝導または通過させることができる部分）が活線に接触したとき、おそらく設置の失敗またはケーブルの失敗が原因です絶縁、金属は帯電し、静電荷がその上に蓄積します。人がそのような帯電した金属に触れた場合 、結果は深刻なショックです。

このような場合を回避するには、電源システムとアプライアンスの部品をアースして、電荷を直接アースに転送する必要があります。 これが、電気接地または接地が必要な理由です 電気設備システムで。

以下はアースの基本的なニーズです。

• 人命を保護し、漏電から電気機器や電気器具に安全を提供するため。
• 正常なフェーズで電圧を一定に保つため（いずれかのフェーズで障害が発生した場合）。
• 電気システムと建物を保護するために照明を形成します。
• 電気牽引システムおよび通信の戻り導体として機能します。
• 電気設備システムでの火災のリスクを回避するため。

電気接地で使用されるさまざまな用語

• 地球： 導体を介した電気設備システムと地球の埋設プレートとの適切な接続は、地球と呼ばれます。
• アース： 電気機器、電化製品、または配線システムがアース電極を介してアースに接続されている場合、それはアースされたデバイスまたは単純な「アース」と呼ばれます。
• Solidly Earthed： 電気機器、電気器具、または電気設備が、ヒューズ、回路ブレーカー、または抵抗/インピーダンスなしでアース電極に接続されている場合、それは「しっかりとアースされている」と呼ばれます。
• Earth Electrode： 電気接地システムのために導体（または導電性プレート）がアースに埋め込まれている場合。アース電極として知られています。アース電極は、導電性プレート、導電性ロッド、金属製の水道管、または抵抗の低いその他の導体など、さまざまな形状になっています。
• アースリード ：アース電極と電気設備システムおよびアース線と呼ばれるデバイスの間に接続された導線または導電性ストリップ。
• Earth Continuity Conductor： 分電盤、異なるプラグや電気器具などのさまざまな電気機器や電気器具の間で接続される導線、言い換えれば、アース線と電気機器または電気器具の間の線は、アース導通導体と呼ばれます。それは、金属パイプ（完全または部分的）、またはケーブル金属シースまたはフレキシブルワイヤーの形状である可能性があります。
• サブメインアース導体 ：配電盤と配電盤の間に接続されたワイヤ、つまりその導体はサブメイン回路に関連しています。
• 地球の抵抗： これは、アース電極とアース間の合計抵抗（Ω（オーム））です。アース抵抗は、アース導通導体、アース線、アース電極、アースの抵抗の代数和です。

アースするポイント

アースはとにかく行われません。 IEの規則とIEE（Institute of Electrical Engineers）の規制によると、

• 3ピン照明プラグソケットのアースピンと4ピン電源プラグは、効率的かつ恒久的にアースする必要があります。
• VIRまたはPVCケーブル、鉄被覆スイッチ、鉄被覆配電ヒューズボードなどを囲むGIパイプやコンジットなど、電力供給ラインまたは装置を含む、または保護するすべての金属ケーシングまたは金属カバーは、接地（アースに接続）する必要があります。
• エネルギーを制御するために使用されるすべての発電機、固定モーター、およびすべての変圧器の金属部品のフレームは、アースとの2つの別個の異なる接続によってアースする必要があります。
• DC 3線式システムでは、中間導体は発電所で接地する必要があります。
• 架空線用のステイワイヤは、少なくとも1本のストランドをアース線に接続してアースに接続する必要があります。

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アースシステムのコンポーネント

完全な電気接地システムは、次の基本コンポーネントで構成されています。

• Earth Continuity Conductor
• アースリード
• アース電極

EarthContinuityConductorまたはEarthWire

電気設備の金属部分全体を相互接続する接地システムのその部分。導管、ダクト、ボックス、スイッチの金属シェル、配電盤、スイッチ、ヒューズ、調整および制御装置、モーター、発電機、変圧器などの電気機械の金属部品、および電気装置とコンポーネントが設置されている金属フレームワークが知られています上の図に示すように、アース線またはアース導通導体として。

アース導通導体の抵抗は非常に低いです。 IEEEの規則によれば、消費者向けアース端子とアース導通導体（最後）の間の抵抗を1Ωより大きくしないでください。簡単に言うと、アース線の抵抗は1Ω未満である必要があります 。

Earth ContinuityConductorまたはEarthWireのサイズは、ケーブルサイズによって異なります。 配線回路で使用されます 。

サイズ Earth Continuity Conductor

Earth Continuity Conductorの断面積 電気配線の設置で使用される最も太いワイヤーの断面積の半分以上である必要があります 。

一般に、アース導通導体として使用される裸の銅線のサイズは3SWGです。ただし、アース線として14SWG未満を使用しないでください。銅ストリップは、裸の銅線の代わりにアース導通導体として使用することもできますが、製造元が推奨するまで使用しないでください。

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アースリードまたはアースジョイント

アース導通導体とアース電極またはアースプレートの間に接続された導線は、アースジョイントまたは「アースリード」と呼ばれます。アース導通導体とアース電極が交わる点は、上図のように「接続点」と呼ばれます。

アース線は、アース接続ポイントを介してアース電極（地下）に接続されるアースシステムの最後の部分です。

アース線には最小限のジョイントが必要です。また、サイズが小さく、方向がまっすぐである必要があります。

一般的に、銅線はアース線として使用できますが、銅ストリップは高設置にも使用され、銅線よりも面積が広いため、高故障電流に対応できます。

ハードドローされた裸の銅線もアース線として使用されます。この方法では、すべてのアース導体を共通の（1つまたは複数の）接続ポイントに接続し、次にアース線を使用してアース電極（アースプラット）を接続ポイントに接続します。

設置の安全率を高めるために、2本の銅線をアース線として使用して、デバイスの金属ボディをアース電極またはアースプレートに接続します。つまり2つのアース電極またはアースプラットを使用する場合、4つのアースリードがあります。 2本のアース線が故障電流を流すための並列経路として使用されていると考えるべきではありませんが、安全性を高めるために重要であるため、両方の経路が故障電流を運ぶために適切に機能する必要があります。

アースリードのサイズ

アース線のサイズまたは面積は、設置に使用する最も太いワイヤーの半分以上にする必要があります。

アース線の最大サイズは 3SWG 最小サイズは8SWG以上である必要があります 。 37 / .083の場合 ワイヤーが使用されているか、負荷電流が 200A 供給電圧から、二重接地リードの代わりに銅ストリップを使用することをお勧めします。アース線の接続方法を上図に示します。

注：簡単な計算でアースプレートのサイズに関する追加の記事を投稿します…しばらくお待ちください。

アース電極またはアースプレート

地球（地下）に埋め込まれ、電気接地システムの最後の部分である金属電極またはプレート。簡単に言えば、アース線に接続されているアースシステムの最後の地下金属（プレート）部分は、アースプレートまたはアース電極と呼ばれます。

金属板、パイプ、またはロッドは、抵抗が非常に低く、障害電流を安全にアース（アース）に流すアース電極として使用できます。

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接地電極のサイズ

銅と鉄の両方を接地電極として使用できます。

アース電極のサイズ（銅の場合）

2×2（幅2フィート、長さ）および厚さ1/8インチ..つまり 2’x 2’x 1/8” 。 （ 600x600x300 mm ）

アイアンの場合

2′x2′x¼” = 600x600x6 mm

アース電極を湿気のあるアースに埋めることをお勧めします。それが不可能な場合は、GI（亜鉛メッキ鉄）パイプに水を入れて、湿気のある状態を可能にします。

接地システムでは、上の図に示すように、接地電極を垂直位置（地下）に置きます。また、1フィート（約30cm）の木炭と石灰の粉末混合物の層を置きます アースプレートの周り（アース電極とアースプレートは同じものなので、混同しないでください）。

このアクションにより、アース電極のサイズを大きくすることができ、アース（アースシステム）の連続性が向上し、アースプレート周辺の湿気の状態を維持するのにも役立ちます。

追記： EarthElectrodeSizingに関する計算例を投稿します…しばらくお待ちください。

知っておきたいこと：

木炭（木炭）は、土板に腐食を引き起こすためです。

したがって、水位は地域によって異なります。そのため、アース電極の設置深さも地域によって異なります。ただし、アース電極の設置の深さは、 10フィート（3メートル）以上である必要があります。 1フィート未満である必要があります （ 304.8mm ）一定の水位から。

モーター 、ジェネレーター 、トランスフォーマー などは、2つの異なる場所からアース電極に接続する必要があります。

小規模設置用のアースプレートまたはアース電極のサイズ

小規模な設置では、接地システムのアースプレートの代わりに金属棒（直径=25mm（1インチ）および長さ=2m（6フィート））を使用します。金属パイプは2メートル下にある必要があります地面から。湿った状態を維持するために、アースプレートの周りに25mm（1インチ）の石炭と石灰の混合物を置きます。

効果と利便性のために、直径12.5mm（0.5インチ）から25mm（1インチ）、長さ4m（12フィート）の銅棒を使用できます。後者のロッドアースの取り付け方法について説明します。

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電気アースの方法と種類

アースはさまざまな方法で実行できます。接地で使用されるさまざまな方法（社内配線または工場およびその他の接続された電気機器および機械）について、以下で説明します。

プレートアース：

プレート接地システムで、寸法が 60cm x 60cm x 3.18mmのいずれかの銅でできているプレート （つまり、 2ft x 2ft x 1/8 in ）または寸法60cm x 60cm x 6.35 mm（2ft x 2ftx¼in）の亜鉛メッキ鉄（GI）は、地面から3m（10ft）以上離れていない地球（アースピット）に垂直に埋め込まれます。

適切な接地システムについては、（アースプレートの概要）の上記の手順に従って、アース電極またはアースプレートの周囲の湿気の状態を維持してください。

パイプアース：

この種の接地システムでは、亜鉛メッキ鋼と承認された長さと直径の穴あきパイプが湿った土壌に垂直に配置されます。これは最も一般的な接地システムです。

使用するパイプのサイズは、電流の大きさと土壌の種類によって異なります。パイプの寸法は通常、直径40mm（1.5in）、長さ2.75m（9ft）で、通常の土壌の場合はそれ以上で、乾燥した岩の多い土壌の場合はそれ以上です。土の湿気が埋められるパイプの長さを決定しますが、通常は4.75m（15.5ft）である必要があります。

ロッドアース

これはパイプアースと同じ方法です。亜鉛メッキ鋼の直径12.5mm（1/2インチ）または直径16mm（0.6インチ）の銅棒、または長さが2.5m（8.2フィート）を超えるGIパイプの中空セクション25mm（1インチ）を手動で、または手動で地中に埋めます。空気圧ハンマーの助けを借りて。土壌に埋め込まれた電極の長さは、地球の抵抗を望ましい値に減らします。

ウォーターマンを介したアース

この接地方法では、接地の目的でウォーターマン（亜鉛メッキGI）パイプが使用されます。必ずGIパイプの抵抗を確認し、接地クランプを使用して、適切な接地接続のための抵抗を最小限に抑えてください。

より線をアース線として使用する場合は、より線の端を清掃し、まっすぐで平行な位置にあることを確認してください。これにより、しっかりと接続できます。ウォーターマンパイプへ。

ストリップまたはワイヤーアース：

この接地方法では、断面積が25mm x 1.6mm（1in x 0.06in）以上のストリップ電極を、最小深さ0.5の水平トレンチに埋めます。 m。断面が25mmx4mm（1in x 0.15in）で、寸法が3.0mm ² の銅を使用する場合 亜鉛メッキされた鉄または鋼の場合。

すべての丸型導体を使用する場合、それらの断面積は小さすぎてはなりません。たとえば、6.0mm ² 亜鉛メッキされた鉄や鋼の場合。地面に埋められた導体の長さは十分なアース抵抗を与え、この長さは15m以上でなければなりません。

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電気接地の一般的な設置方法（ステップバイステップ）

電気機器、デバイス、および電気器具の通常の接地方法は次のとおりです。

1. まず、地面に5x5ft（1.5x1.5m）のピットを約20-30ft（6-9メートル）掘ります。 （深さと幅は地面の性質と構造に依存することに注意してください）
2. 適切な（通常は2'x 2'x 1/8 "（600x600x300 mm）銅板をそのピットに垂直位置で埋めます。
3. アースプレートの2つの異なる場所からのナットボルトを介してアースリードを締めます。
4. 各アースプレートに2本のアースリードを使用し（アースプレートが2枚の場合）、締めます。
5. ジョイントを腐食から保護するために、その周りにグリースを塗ります。
6. アース電極から金属パイプ内のすべてのワイヤーを収集します。パイプが地面から1フィート（30cm）上にあることを確認してください。
7. アースプレートの周りの湿気の状態を維持するには、アースプレートの周りのアースプレートの周りに1フィート（30cm）の粉末炭（粉末炭）と石灰の混合物を置きます。
8. シンブルボルトとナットボルトを使用して、ワイヤーを機械のベッドプレートにしっかりと接続します。各マシンは、2つの異なる場所からアースする必要があります。 2つのアース電極間の最小距離は10フィート（3m）である必要があります。
9. すべての設備の本体および金属部品に接続されているアース導通導体は、アース線にしっかりと接続する必要があります。導通テストを使用して、必ず導通を使用してください。
10. 最後に（ただし重要ではありませんが）、アーステスターを使用してアースシステム全体をテストします。すべてが計画に沿っている場合は、ピットを土で満たします。接地の最大許容抵抗は1Ωです。 1オームを超える場合は、アース線とアース導通導体のサイズ（長さではなく）を大きくします。パイプの外端を開いたままにし、時々水を入れて、より良い接地システムにとって重要なアース電極の周りの湿気の状態を維持します。

アースのSI仕様

インド規格で推奨されている接地に関するさまざまな仕様を以下に示します。ここにいくつかあります;

• 接地電極は、設置システムが1.5m以上離れている建物の近くに配置（設置）しないでください。
• アース抵抗は、保護リレーを操作したりヒューズを飛ばしたりするのに十分な電流が流れるように、十分に低くする必要があります。湿気に依存するため、天候によって変化するため、値は一定ではありません（ただし、1オーム以上である必要があります）。
• アース線とアース電極は同じ素材になります。
• アース電極は、すべての異なるアース層と接触できるように、常にアースまたはピット内の垂直位置に配置する必要があります。

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供給システムを接地しないことの危険性

前に強調したように、アースは順番に提供されます

• 感電を防ぐため
• 不要な経路を通る漏電電流の結果としての火災のリスクを回避するため、および
• 電流が流れる導体が、設計された絶縁体よりも地球の一般的な質量に対して電位が上昇しないようにするため。

ただし、過剰な電流が接地されていないと、ヒューズを使用しないとアプライアンスが損傷します。発電所では過剰な電流が接地されていることに注意してください。そのため、アース線にはほとんどまたはまったく電流が流れません。したがって、PVCに含まれるワイヤ（活線、アース線、中性線）をアースする必要がないことを意味します。活線の接地は壊滅的です。

地面が濡れている間に活線が頭上のポールから切断されて地面に落ちたという理由だけで人が殺されたのを見たことがあります。過剰な電流が発電所で接地されており、障害のために接地がまったく効率的でない場合は、地絡遮断器が役立ちます。ヒューズは、送信される電力がアプライアンスの定格を超えている場合にのみヘルプを提供し、その過程でアプライアンスを吹き飛ばして保護することにより、電流がアプライアンスに到達するのをブロックします。

私たちの電化製品では、過大な電流が接地されていないと、深刻な感電を経験します。接地は、問題があり、危険から私たちを救うためにのみ、電化製品で行われます。電子設備の場合、電気機器の金属部分が活線に直接接触した場合、設置の失敗などが原因で、金属が充電され、静電気が蓄積されます。

その瞬間に金属部分に触れた場合、ザッピングされます。ただし、アプライアンスの金属部分がアースされている場合、電荷はアプライアンスの金属部分に蓄積されるのではなく、アースに転送されます。電流は電化製品のアース線を通って流れません。問題がある場合にのみ流れ、深刻な衝撃から私たちを保護するために不要な電流をアースに向けるだけです。

さらに、活線が誤って（故障したシステムで）機械の金属部分に接触した場合。さて、人が機械の金属部分に触れると、電流が体を流れて地面に流れ、ショック（感電死）を起こし、死に至るまで重傷を負う可能性があります。だからアースがとても重要なのですか？

電気的接地と接地…..続く…

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