Заземяване, принципи на устройството

Заземяване, принципи на устройството

Заземяване - електрическото свързване на обекта от проводящия материал към земята. Заземяване се състои от земята електрод (проводяща част или множество взаимосвързани проводящи части в електрически контакт със земята, или директно или чрез междинно провеждане среда) и проводника за заземяване, устройството за заземяване свързване към земята.

Заземяващото устройство може да бъде обикновен метален прът (най-често стомана, по-рядко мед) или сложен набор от елементи със специална форма. Качеството се определя от заземяването на електрическото съпротивление заземяване схема, която може да бъде намалено чрез увеличаване на контактната зона и проводимостта на средата - използва множество пръти, увеличаване на съдържанието на сол на земята, и т.н.

Устройство за заземяване

В Русия изискванията за заземяване и нейното инсталиране се регулират от "Правилата за инсталиране на електрически инсталации (PUE)".

наименования

PE проводник във всички електрически инсталации и защитния проводник в електрически напрежения до 1 кВ, със заземени неутрален, включително гума трябва да има обозначение писмо наименование PE и цвят променлив надлъжни или напречни ленти с еднаква широчина (за гуми от 15 до 100 mm ) от жълти и зелени цветове. Нулевите работници (неутрални) проводници са обозначени с буквата N и синьото. Комбинирана защитно заземяване и нулев проводник трябва да писмо на писалката и цветен код: синьо за цялата дължина на жълти и зелени ивици в краищата.

Грешки в заземовото устройство

Грешни PE проводници

Понякога като заземяващ прекъсвач се използват водопроводни тръби или нагревателни тръби, но те не могат да се използват като заземителни проводници. Във водоснабдяването може да има непроводими вложки (например пластмасови тръби), електрическият контакт между тръбите може да бъде нарушен поради корозия и накрая част от тръбопровода може да бъде демонтирана за ремонт.

Комбиниране на работни нула и РЕ-проводник

Друго често срещано нарушение е обединяването на работната нула и проводника PE зад точката на тяхното отделяне (ако има такива) по пътя на разпределението на енергията. Такова нарушение може да доведе до появата на доста значителни токове по протежение на PE проводника (които не трябва да се носят в нормално състояние), както и на фалшиви изходи на устройството за остатъчен ток (ако е инсталирано).

Неправилно разделяне на проводника PEN

Изключително опасен е следният начин за "създаване" на PE-проводник: директно в гнездото се определя работният нулев проводник и между него и контакта PE на гнездото се поставя скоба. По този начин PE проводникът на товара, свързан към този изход, е свързан с работната нула.

Опасността от тази схема е, че фазовият потенциал ще се появи на земния контакт на изхода и следователно на случая на свързаното устройство, ако е изпълнено някое от следните условия:

Прекъсване (прекъсване, изгаряне и т.н.) на неутралния проводник в зоната между гнездото и екрана (и още, до точката на заземяване на проводника PEN);

Пермутацията поставя проводниците на фаза и нула (фаза вместо нула и обратно) към този изход.

Защитна функция за заземяване

Принцип на защитно действие

Защитният ефект от заземяването се основава на два принципа:

Намаляване до безопасна стойност на потенциалната разлика между заземен проводящ обект и други проводящи предмети, които имат естествена настилка.

Протичане на токов удар, когато заземен проводящ обект влиза в контакт с фазов проводник. При правилно проектирана система, появата на теч на ток води до незабавна работа на защитни устройства (устройства за остатъчни токове - RCD).

По този начин заземяването е най-ефективно само в комбинация с използването на устройства с остатъчен ток. В този случай при повечето неизправности на изолацията потенциалът на заземени обекти не надвишава опасни стойности. Освен това, дефектната част от мрежата ще бъде прекъсната за много кратко време (десета стотна от секундата - времето на работа на RCD).

Типична повреда на електрическото оборудване е контактът на фазовото напрежение с металната обвивка на уреда поради изолационна изолация [4]. В зависимост от това какви защитни мерки се прилагат, са възможни следните опции:

- Корпусът не е заземен, няма RCD (най-опасната опция). Случаят на устройството ще бъде под фазов потенциал и това няма да бъде открито. Докосването на такова погрешно устройство може да бъде смъртоносно.

- Корпусът е заземен, няма RCD. Ако течният ток през веригата фаза-към-земя е достатъчно голям (над прага на предпазителя, предпазващ тази верига), предпазителят ще прекъсне и ще прекъсне веригата. Най-високото ефективно напрежение (спрямо земята) на заземената корпус е Umax = RG · АКО, когато RG. резистор за заземяване, IF. токът, при който се задейства предпазителят на тази верига. Тази опция не е достатъчно безопасна, тъй като при висока степен на съпротивление на заземяване и големи оценки на предпазителите потенциалът на заземен проводник може да достигне доста значителни стойности. Например, с 4 ома заземяване резистор и 25 А предпазител, потенциалът може да достигне 100 волта.

Корпусът не е заземен, RCD е инсталиран. Случаят на устройството ще бъде под фазов потенциал и това няма да бъде открито, докато няма начин за протичане на течащия ток. В най-лошия случай ще настъпи изтичане през тялото на човек, който докосне едновременно дефектно устройство и обект, който има естествено заземяване. RCD изключва мрежовата секция с неизправност веднага щом се появи теч. Едно лице ще получи само краткотрайни токови удари (0,01 ÷ 0,3 секунди - времето на работа на РКЗ) като правило, което не причинява увреждане на здравето.

Корпусът е заземен, монтиран е RCD. Това е най-безопасният вариант, тъй като двете защитни мерки взаимно се допълват. Ако се приложи фазово напрежение към заземен проводник, токът протича от фазовия проводник през изолация към земния проводник и след това към земята. RCD незабавно да идентифицират този теч, дори ако тя е много малка (обикновено праг на RCD е 10 mA или 30 mA) и бързо (0.01 ± 0.3 секунди) деактивира част от мрежата за неизправност. Освен това, ако течният ток е достатъчно голям (над прага на работа на предпазителя, предпазващ тази верига), може да се задейства предпазител. Какъв вид защитно устройство (RCD или предпазител) ще изключи веригата зависи от скоростта и тока на утечка. Също така е възможно да се задействат и двете устройства.

Съпротивлението на пластмасовата вложка (R4) може да бъде толкова голямо, че електрическият контакт да бъде почти елиминиран

Неправилно задействане на RCD (F4) при комбиниране на нули зад разделителната точка

Защо е изключително опасно да се създаде PE-проводник директно в гнездото

Видове заземяване

TN-C

TN-C система (FR. Terre-неутрални-Combine), предложен от немската компания AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) през 1913 година. Работната нула и PE-проводник (Защитна Земя) в тази система се комбинират в една жица. Най-големият недостатък е образуването на линейно напрежение (1,732 пъти по-високо от фазовото напрежение) върху корпусите на електрическите инсталации в случай на рязко нулево прекъсване.