Como aterrar uma caldeira a gás em uma casa particular?

Preciso aterrar a caldeira a gás

Embora o cano principal de gás seja aterrado, o tubo de gás não está aterrado o suficiente. Um sistema adicional deve ser fornecido. Não é feito apenas "ao acaso", mas de acordo com exemplos típicos de estruturas, que são bastante simples. Vamos considerá-los com mais detalhes.

A necessidade de aterramento dos equipamentos das caldeiras a gás é obrigatória

Por que você precisa aterrar uma caldeira a gás

Um elemento indispensável do dispositivo de qualquer caldeira a gás é um invólucro de metal, em cuja superfície se formam cargas estáticas quando o dispositivo é conectado à rede. E se você não cuidar das "rotas de fuga" da eletricidade, em um momento desfavorável, todo o componente eletrônico do dispositivo ou seus elementos individuais, por exemplo, uma placa ou um sistema de controle, podem falhar.

Para evitar que isso aconteça, a caldeira é “fixada” por aterramento - condutor que conecta o aparelho ao eletrodo de aterramento, e este último - diretamente ao solo. A terra tem a propriedade de "absorver" corrente elétrica, portanto seu ambiente será uma garantia de segurança contra falha do equipamento em caso de sobretensão ou curto-circuito na rede.

O aterramento é necessário para:

• Reduza o risco de explosão do dispositivo - a eletricidade estática freqüentemente causa combustão espontânea de dispositivos movidos a gás e até mesmo sob pressão.
• Elimine a probabilidade de ferimentos - a caixa de metal às vezes "quebra" e, quando tocada, a pessoa pode sentir um choque elétrico desde uma leve sensação de formigamento até uma carga poderosa com subsequente morte.
• Impedir o colapso da automação - as placas das caldeiras a gás são sensíveis aos picos de tensão, e sua substituição custará pelo menos um terço do custo do próprio equipamento.

Além disso, uma caldeira operando sem aterramento terá muitos questionamentos dos fiscais do serviço de gás, o que pode resultar em multas tangíveis e no desligamento forçado do dispositivo. Portanto, vale a pena equipar um loop de terra em qualquer caso, porque não estamos falando apenas de nuances econômicas, mas também de sua segurança.

Selecionando um eletrodo de aterramento

Aterramento significa um condutor em contato com o solo. A principal característica de seu projeto é a maior área de contato possível com o solo. O solo, embora seja um condutor, é muito ruim. Por isso, para garantir uma baixa resistência de aterramento (requisitos das normas para operação de caldeiras a gás), é necessária uma grande área de contato do eletrodo de aterramento com o aterramento. O aterramento da tubulação de gás não é o aterramento da caldeira, mas requer um circuito de aterramento separado.

Muitas opções para o projeto de eletrodos de aterramento têm sido propostas, tanto industriais (por exemplo, para subestações) quanto para uso privado. A principal característica para seleção é a corrente máxima que deve ser desviada para o solo com uma ruptura completa, ou seja, o valor no qual os automáticos de proteção são ajustados.

Antes de fazer o aterramento de uma caldeira a gás em uma residência particular, lembre-se que o projeto de eletrodos de aterramento, fios, conexões de contato serão verificados por especialistas certificados e com base nos dados obtidos, um "Protocolo de verificação de eletrodos de aterramento e dispositivos de aterramento" será elaborado.

Três tipos de loop de aterramento: delta, circuito linear, aterramento de pino modular

Na instalação onde a caldeira é aterrada, a resistência à propagação da corrente do loop de aterramento é medida.Este procedimento permite obter dados objetivos sobre a qualidade dos eletrodos de aterramento, que há muito tempo estão escondidos no subsolo. É por isso que você não deve tentar fazer um esquema de aterramento para objetos não testados de configuração desconhecida: abastecimento de água, conexões, gasodutos, esgotos. Nisso há o risco de não conseguir obter um ato de aterramento da caldeira a gás, e tudo terá que ser refeito novamente. As normas para aterramento de caldeiras a gás e gasodutos foram desenvolvidas pelo PUE (Regras para o Arranjo de Instalações Elétricas). Eles estabelecem as características do aterramento: resistência, seção transversal do condutor, materiais e tecnologias utilizadas.

Os mais comuns são eletrodos de aterramento colunares. Este é qualquer produto de metal: tubos, cantos, barras de canal, vigas I. Um pré-requisito é rigidez suficiente dos elementos usados ​​para que possam ser cravados no solo. Se yamobur for usado, não é necessário cumprir este requisito. As colunas são colocadas em um triângulo, o que é feito para limitar as dimensões do local no local.

Conjuntos pré-fabricados de eletrodos de aterramento têm um custo bastante alto, portanto, raramente são usados. Eles têm exatamente o mesmo design colunar. Sua vantagem é a possibilidade de montagem sem máquina de solda (com mangas de conexão de latão), porém essa conexão é menos confiável.

Eletrodos de aterramento colunares para uma caldeira a gás em uma casa particular são usados ​​apenas porque podem ser enterrados em uma profundidade considerável. Na verdade, este está longe de ser o melhor projeto, pois o contato elétrico confiável só pode ser em solo úmido, no último quarto da parte enterrada do pilar. Se o local não for rochoso ou rochoso, você pode cavar uma trincheira com cerca de 1 m de profundidade e 3 m ou mais de comprimento (quanto mais longo, melhor). Um condutor de metal é colocado nele, que também pode ser feito de qualquer metal laminado preto ou não ferroso. No entanto, esse esquema não é clássico, mas também pode ser aprovado na certificação.

Para que serve?

Independentemente do princípio de operação de uma caldeira a gás, o estresse superficial é formado no corpo durante a operação. O aterramento evitará os seguintes problemas ao entrar em contato com tais equipamentos:

• Desgaste de eletrônicos
  - caldeiras instaladas em uma casa ou apartamento privado, bem como equipadas com controle de computador, podem falhar sob a influência de correntes de superfície prejudiciais. O mesmo pode acontecer com a eletricidade estática. A este respeito, não se deve esperar uma operação ininterrupta de longo prazo de equipamentos de gás para os quais um loop de terra não está equipado, e corrigir a situação substituindo o processador será extremamente caro.
• Risco de explosão
  - a eletricidade estática causa muitas vezes a explosão subsequente de dispositivos que funcionam com gás sob pressão. Se você fizer aterramento, a possibilidade de formação de arco será excluída.

Seleção de materiais para o eletrodo de aterramento

O aterramento só pode ser feito de elementos de metal. Todos os outros materiais não são condutores. Teoricamente, poderia ser feito de grafite ou barras de carbono, mas também não é uma opção devido à sua resistência muito alta. Solo seco não conduz corrente. A condutividade do solo depende do seu teor de umidade, quando nele se formam soluções salinas (eletrólitos), que conduzem muito bem a corrente elétrica.

Qualquer metal laminado: tubos, cantos, barras de canal, vigas I

Os melhores materiais de aterramento possíveis são cobre e aço inoxidável. Também é utilizado aço comum, mas deve-se ter em mente que a vida útil de tal estrutura dependerá diretamente de seu volume, ou seja, o metal corrói a uma certa taxa (mm e frações de mm por ano). As partes de aço do eletrodo de aterramento devem ter uma grande seção transversal: hastes de reforço grossas, tubos e qualquer laminação de metal. Se você escolher o aço inoxidável, então os cantos finos já podem ser usados.Eles fornecerão eficiência ainda maior do que as peças de aço maciço.

Cálculo dos parâmetros do dispositivo de aterramento

As caldeiras domésticas a gás (circuito único e circuito duplo) são conectadas a uma estrutura de aterramento em forma de triângulo com um lado de 2,5 m ou mais. A profundidade das hastes nos cantos é de 2,5-3 m. Recomenda-se utilizar esta estrutura particular, por proporcionar economia de material com significativa área de contato com o solo, é típica e passa facilmente na certificação quando verificada por especialistas. O mesmo esquema é usado na instalação de outros equipamentos de gás, por exemplo, uma caldeira. Ele, como a caldeira, precisa de aterramento.

O cálculo dos elementos do loop de aterramento pode ser feito usando nossa calculadora de resistência de aterramento.

Um loop de aterramento de triângulo equilátero é o tipo mais comum de dispositivo de aterramento
A seção transversal dos lintéis horizontais de aço não deve ser inferior a 48 mm2. Quanto mais for, melhor, o loop de terra terá menos resistência, o que certamente será notado pelos especialistas ao passar no teste. No esquema do triângulo, não apenas as hastes verticais, mas também as horizontais têm contato com o solo. Eles são cobertos por 20-30 cm. Mais profundo é melhor, mas na prática é difícil cavar uma vala profunda.

O mais comum é o solo argiloso. Ele retém bem a umidade e é fácil de trabalhar. O aterramento nele é fácil e, graças à sua alta condutividade, também é eficaz. Em condições domésticas, é difícil obter dados sobre resistividade do solo, portanto, eles usam valores médios.

Para passar no teste, o principal é não aceitar menos elementos de imersão do que os padrões. O metal não é tão caro para economizar no comprimento das hastes. Basta fazer a profundidade de imersão das hastes em pelo menos 2,5m e da lateral do triângulo em pelo menos 2,5m e o aterramento tem garantia de funcionar e a partir de quase 100% você receberá um ato de aterramento da caldeira a gás.

Instalação de aterramento

O mais difícil na instalação de um aterramento é a terraplenagem. A profundidade de imersão das hastes é de 2,5-3 m, o que não significa que seja necessário cavar um buraco de três metros. Basta percorrer metade da profundidade e o resto é obtido cravando-se as hastes no solo. Muito aqui é determinado pela presença de pedras no solo. Em solos rochosos, este método de imersão não é possível.

Primeiro, é marcado no local um triângulo com lados de cerca de 3 m. É desejável colocá-lo na lateral da casa onde está instalada a caldeira, mas não é necessário. É muito mais importante que este lugar não seja transitável. A presença de pessoas na área de disseminação da corrente em caso de disparo é indesejável.

Instalação de um loop de aterramento em forma de triângulo

Uma trincheira está sendo cavada nas laterais do triângulo, e fossos são cavados nos cantos, nos quais as hastes de aterramento serão imersas. Qualquer ferramenta pode ser usada aqui. O yamobur mais prático, embora manual, ou a gasolina. O lease é o mesmo modelo que é usado para perfurar estacas de parafusos leves.

Uma estrutura de aterramento está imersa em um buraco cavado de forma triangular complexa. Primeiro, os racks são martelados nos cantos do triângulo. Depois de submersos abaixo do nível do solo (seu comprimento deve ser 1,5-3 m para imersão vertical), os condutores horizontais são soldados a eles. A seção transversal dos condutores horizontais não deve ser menor do que a dos postes verticais.

Kits de aterramento prontos para uma caldeira a gás geralmente são feitos para conexões aparafusadas. Uma conexão soldada é melhor do que uma aparafusada. Isso é especialmente importante, pois em condições de umidade constante do solo, desenvolve-se intensa corrosão e a junção pode parar de conduzir corrente elétrica. A eficiência do aterramento diminuirá, mas externamente não será perceptível.Portanto, conexões mal feitas no futuro podem provocar uma situação de emergência quando a resistência de aterramento ficar repentinamente alta demais para desviar efetivamente a corrente da ruptura.

Se, ao cavar um buraco, forem retiradas pedras grandes, então não devem ser usadas no aterro, uma vez que a pedra não conduz corrente. Outro solo de granulação fina é derramado, o que absorverá a umidade do solo e se tornará um condutor. O solo é compactado rente ao solo.

É conveniente colocar o triângulo de aterramento sob o cano de esgoto. Lá, o solo é mais úmido e sua condutividade é maior, portanto, o aterramento da caldeira a gás funcionará efetivamente com a mesma quantidade de materiais utilizados.

Instalação de aterramento de caldeira a gás

Para aterrar uma caldeira a gás em uma casa particular, um conjunto de obras deve ser executado (opcional):

1. No solo, é executado um modelo do loop de solo. Na maioria dos casos, este é um triângulo equilátero com um comprimento lateral de 2-2,5 metros. Uma vala com profundidade de 50 centímetros e largura de 35 a 40 centímetros é cavada ao longo das marcações.
2. Usando uma furadeira, furadeira a motor ou outra ferramenta, os furos são feitos nos cantos do triângulo. Cantos de aço com um comprimento de prateleira de até 40-60 milímetros ou tubos de aço com um diâmetro de 2 polegadas são cravados neles a uma profundidade de dois a três metros.
3. Um único contorno é criado soldando os cantos martelados a uma tira de aço com uma seção transversal de 48 milímetros quadrados. Uso ideal de um soldador por pontos.
4. A partir do contorno criado, a mesma tira de aço é colocada ao longo da vala para o exterior da casa privada no local do porão. Um pino é soldado na extremidade da tira, que é fixada na base. Para que o grampo fique invisível e não sofra a influência do ambiente externo, pode ser fechado com uma caixa de PVC.
5. A vala e a trincheira são cobertas com terra, de modo que não há um único elemento de contorno na superfície, exceto uma tira de aço colocada na base. Recomenda-se delimitar o local.
6. Para o grampo de cabelo, os fios são direcionados da blindagem. A garantia de um sistema de aterramento seguro e de alta qualidade está na forte fixação dos fios no ponto de conexão. A soldagem pode ser feita para maior confiabilidade.

A figura mostra uma das opções para um loop de aterramento de caldeira a gás.

Você pode comprar um kit pronto para a fabricação de um loop de aterramento, mas se houver oportunidade, o conhecimento e as habilidades adequados, não é proibido criar um sistema de aterramento por conta própria. É verdade que, com elementos prontos, o trabalho será feito mais rápido. Mas cada um decide por si qual opção usar, o principal é que seja feito de forma profissional e seja levado por um representante do serviço de gás.

Se não for possível organizar um loop triangular (não há espaço livre suficiente), você pode construir um sistema de aterramento linear. Para isso, é cavada uma vala com comprimento de 2 metros ou mais, três eletrodos são cravados em uma profundidade de 1,5-2,5 metros com distância de um ou dois metros um do outro. Chaves de aterramento são soldadas por analogia com um contorno triangular, e a tira é soldada à base da casa.

Diagrama de loop de aterramento linear.

Conexão de loop de terra

O condutor de aterramento de cobre vai para o barramento PE - o barramento de aterramento principal
O loop de aterramento é conectado com um grande fio de cobre trançado. É melhor usar um fio especial com isolamento amarelo-verde, que é vendido especificamente para aterramento e é codificado por cores de acordo. A seção transversal do fio de aterramento deve ser maior do que todos os outros fios (fase e neutro) que foram usados ​​para conectar a caldeira. Isso é necessário para resistência mínima em caso de ativação.

Um terminal de parafuso potente com o símbolo correspondente é especialmente fornecido para a conexão do laço de aterramento na caldeira.A conexão é necessária justamente para este ponto, e não para os outros, mesmo que estejam em um alojamento comum.

Verificando o trabalho

A verificação deve receber atenção especial. O aterramento realizado da caldeira a gás é verificado por especialistas a fim de se obter o ato adequado. A chamada de especialistas é paga, portanto, para passar no teste com certeza, você precisa verificar o sistema de aterramento várias vezes. Isso pode ser feito com a ajuda de dispositivos especiais ou sem eles.

Primeiro, vamos considerar uma técnica de teste interessante usando um testador e uma rede de 220 volts. O método consiste em conectar uma carga, como uma lâmpada de 100 watts, à fase e ao neutro. Em seguida, a corrente consumida é medida. Em seguida, o neutro é desligado e o aterramento existente é conectado à extremidade livre do fio. A corrente é medida novamente e sempre será menor que o valor original. Quanto menor esse desvio entre as correntes, melhor será o aterramento da caldeira a gás. Tendo calculado a diferença de corrente de acordo com a lei de Ohm, encontramos a resistência de aterramento.

Vários métodos de medição dos parâmetros de dispositivos de aterramento são discutidos em detalhes no artigo "Como medir a resistência de aterramento".

O método descrito tem duas desvantagens. Essa é a necessidade de medir correntes com tensão potencialmente fatal, e a segunda é o erro, já que a resistência do solo é somada à resistência de sua estrutura até a subestação (ou outro local onde o neutro esteja conectado ao terra) . Portanto, vamos considerar outra maneira. Para ele, é necessário que algum tipo de aterramento já tenha sido feito na casa, por exemplo, canos metálicos de água.

Um circuito de baixa tensão é conectado ao aterramento existente, por exemplo, de uma bateria de carro com algum tipo de carga. O circuito aberto deve estar entre o aterramento e o novo aterramento da caldeira a gás à qual a sonda do amperímetro está conectada. Conhecendo a corrente em resistência zero dos fios, ela é comparada com o valor obtido através do terra.

Finalmente, existe uma terceira forma de verificar o aterramento da caldeira usando dispositivos especiais. Eles permitem medir correntes de propagação no solo, resistividade do solo. Especialistas os usam. No nível doméstico, esse equipamento não está disponível, mas métodos mais simples de medição da resistência de aterramento fornecem um resultado confiável.

Por que é tão importante aterrar a caldeira a gás?

Na hora de comprar um aparelho, alguns ponderam longamente se é necessário aterramento para uma caldeira a gás, pois não entendem claramente para que serve. Qualquer caldeira a gás possui um corpo metálico no qual estão ocultos todos os seus componentes. Quando o dispositivo é conectado, cargas estáticas aparecem na superfície da caixa. Se eles não tiverem um "tap", mais cedo ou mais tarde todo o componente eletrônico da unidade ou suas partes individuais, por exemplo, uma placa ou sensores, podem falhar.

Para evitar danos, a caldeira a gás deve ser aterrada: a unidade é conectada por meio de um condutor a um eletrodo de aterramento e este último ao solo. A terra absorve a corrente elétrica "extra" que é gerada no dispositivo durante picos de tensão ou curtos-circuitos.

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O aterramento tem várias funções importantes ao mesmo tempo.:

1. Reduz o risco de explosão do dispositivo - a eletricidade às vezes leva a um incêndio em dispositivos a gás.
2. Elimina a possibilidade de ferimentos - quando uma pessoa toca uma caixa de metal, ela pode ser atingida por uma corrente de força diferente.
3. Evita falhas na caldeira - as placas de controle freqüentemente quebram devido a quedas de tensão na rede, e sua substituição não será barata.
4. O proprietário da unidade evitará multas e questionamentos desnecessários dos fiscais do serviço de gás, que podem proibir o uso do aparelho não aterrado.

Portanto, ao realizar o aterramento, você se protegerá de muitos problemas.