Proces uzemljenja. Koje vrste sustava uzemljenja postoje i što je zaštitno uzemljenje? Kada i gdje se primjenjuje uzemljenje?

13.07.2018

Što je uzemljenje jednostavnim riječima i zašto je to potrebno

Neki proizvođači u uputama za uporabu svoje opreme pišu da je za rad opreme potrebno ju uzemljiti.

Instalacija uzemljenja također je potrebna prilikom izgradnje kuće. Što je uzemljenje, zašto je potrebno i je li moguće bez njega, pročitajte u nastavku.

Što je uzemljenje

Uzemljenje je metoda prijenosa električnog ili elektrostatskog naboja na zemlju ili u poseban uređaj za poništavanje naboja. U većini kuća i stanova električna instalacija je jednofazna (izmjenična struja), odnosno sastoji se od pozitivnog i negativnog naboja.

To znači da tijekom strujnog udara promijenit će smjer. Kao rezultat toga, punjenje će se prenijeti na opremu i neće napustiti sustav. Dobit ćete strujni udar ako dodirnete bilo koji električni uređaj spojen na mrežu. Istodobno, postoji velika vjerojatnost kvara sve opreme u kući spojene na električnu mrežu.

U osnovi, uzemljenje je metalna ploča ili žica koja se koristi za odvođenje "viška" električne energije od vašeg doma do mjesta gdje nikome neće naštetiti. Uzemljivači također uključuju gromobrani.

Za razliku od jednostavnog uzemljenja, gromobran mora biti instaliran na visokim tornjevima i stupovima, jer takvi objekti imaju vrlo jake elektrostatske efekte, što ih čini vrlo privlačnim za munje.

Kako sami napraviti uzemljenje

Uzemljenje se mora izvršiti u fazi izgradnje. Ovo obvezno pravilo je napisano u GOST-ovima i SNiP-u i PUE-u. Tipično, funkciju uzemljenja obavlja željezni okvir od armiranobetonskih blokova. Ali ako se pri izgradnji temelja koriste drugi materijali, tada će se uzemljenje morati obaviti zasebno. Da biste to učinili, iskopajte rov od mjesta na kojem je postavljen štit.

Žica se postavlja u rov ili metalna ploča debeo ne manje od 6 mm. Zatim se debele armaturne šipke, visine 1-1,5 metara, zabijaju u rov na udaljenosti od 80-70 cm jedna od druge. Međusobno su povezani pločama koje su na njih pričvršćene vijcima ili zavarene.

Ploče i razdjelna ploča pričvršćeni su pomoću bakrena žica. Šipke bi trebale stršati 10-15 cm od tla i spojene su na sabirnicu na razvodnoj ploči pomoću bakrenog kabela i vijaka.

Ravni dizajn se može koristiti, ali ima jedan nedostatak. U slučaju kvara električni sustav kod kuće, igle će biti pod visoki napon i ako ih dotakneš, hoće ukrasti električni udar Stoga se najčešće koristi trokutasti tip uzemljenja s slavinom. Omogućuje vam da elektrodu za uzemljenje odnesete na drugo mjesto i zaštitite je.

Trokut zavaren od ploča zavaren na debele armaturne šipke i ispusna ploča, koja se postavlja u unaprijed iskopani rov za tu svrhu. Izlazna ploča je spojena na razvodnu ploču na isti način kao kod izravne elektrode za uzemljenje. Postoje i druge sheme uzemljenja, ali se ne razlikuju mnogo od prethodna dva.

Što se događa ako se ne uzemljite?

Rad na uzemljenju zahtijeva znatan fizički napor i vrijeme. Prirodno se postavlja pitanje čemu toliki trud? Koje su posljedice ako ne izvršite radove na uzemljenju, koliko je opasno tako se naprezati?

Mnogi ljudi ne uzemljuju svoje domove ili stanove iz jednog jednostavnog razloga. Kvarovi na električnim ožičenjima su rijetka pojava. Čak i ako se dogodi, da struja teče snažno, slom mora biti vrlo velik. I tako, lagano peckanje električna struja još nije ubio nikoga, pogotovo ako osoba ne dođe u kontakt izravno ili preko vodiča sa zemljom, tada se električna struja također ne osjeća.

Također, rizik od kvara kućanskih električnih uređaja nije tako velik.

Uglavnom, vjerojatnije je uzemljenje zahtjev tehnički standard , ne nužnost. U mnogim starim kućama jednostavno nema uzemljenja i u takvim kućama nitko nikada nije stradao od strujnog udara. Zahtjev za uzemljenjem najčešće je zahtjev proizvođača kućanskih električnih uređaja, posebice onih izrađenih od metala, a ne od plastike.

Kako utvrditi postoji li uzemljenje u kući

Ako nije moguće vizualno utvrditi postoji li u kući ili stanu uzemljenje, odnosno nigdje se ne vidi ni priključak na sustav uzemljenja ni igle za uzemljenje, to možete provjeriti na nekoliko načina.

Prvi je koristiti posebnu opremu. No, njime se treba znati služiti, a osim toga košta puno novca. Ali postoji još jedan način da provjerite postoji li uzemljenje u kući, ali radi samo ako postoji kvar u sustavu, što je vrlo važno.

To se radi ovako: uzmite telefon u jednu ruku, provjerite radi li. A drugu stavite na radijator ili bilo koji drugi metalni predmet. Glavno je da stojite bosi na podu. Ako osjećate lagano trnci od struje- to znači da u kući nema uzemljenja.

Stvaranjem električne veze metalne konstrukcije industrijska i kućanska oprema s uzemljenjem povećava sigurnost tijekom rada. Ova se metoda koristi za sprječavanje električnog udara osobe u hitnim situacijama.

Donja slika prikazuje osnovne principe funkcioniranja zaštitnog sustava. Čak i kada koristite visokokvalitetni automatski uređaji, brzina njihovog isključivanja neće biti dovoljna da u potpunosti eliminira mogućnost strujnog udara za osobu. Ako postoji spoj na uzemljenje, formirat će se krug s manjim otporom. To će smanjiti štetne učinke na ljudsko tijelo na sigurnu razinu.

Zaštitno uzemljenje nužan je sigurnosni element za sprječavanje strujnog udara.

Princip rada

Obično se postavlja za zaštitu u slučaju kratkog spoja. Ako se fazni vodič odvoji i dodirne metalnu šasiju instalacije, kućište će biti pod naponom.

Ispravno napravljeno zaštitno uzemljenje stvara električni krug s malim otporom. To je put koji je najpovoljniji za električnu struju, tako da slučajni ljudski dodir tijela neće biti opasan (slika gore).

Treba napomenuti da će takav uređaj istodobno obavljati nekoliko važnih funkcija:

1. Također će pružiti zaštitu u slučaju kada se potencijalno opasni napon na kućištu ne formira kratkim spojem, već indukcijske struje. Takve situacije moguće su u visokonaponskim instalacijama i tamo gdje je izlaganje mikrovalnom zračenju prihvatljivo.
2. Pri korištenju čvrsto uzemljene neutralne i nekih drugih shema spajanja u strujnom krugu, u slučaju kratkog spoja, doći će do dugotrajnih i velikih amplituda impulsa, dovoljnih za aktiviranje prekidača koji isključuju napon.
3. Ako je uzemljena oprema izložena udaru munje, takav će vodič pružiti određenu zaštitu od oštećenja.

Pomoću ove formule izračunava se otpor vodiča zaštitnog kruga između glavne sabirnice i razvodne ploče: 50 x SFN/LV. STSFN – otpor u krugu nulte faze; NN – nazivni napon u voltima.

Kako ne biste pogriješili s terminologijom, morate razumjeti pravo značenje sljedećih naziva:

• Rad se naziva uzemljenje, koje obavlja funkcije drugog vodiča. Služi za napajanje instalacija i rješavanje drugih problema.
• Gore spomenuta zaštita od munje nije predviđena namjena. Kako bi se osigurala sigurnost tijekom grmljavinskog nevremena, koriste se posebno dizajnirani uređaji. Predviđeni su za relativno velike struje i napone.

Dijagrami povezivanja

Za odabir najbolja opcija morate znati u koje se svrhe koristi zaštitno uzemljenje konkretan slučaj. U nastavku se raspravlja različitim sustavima, njihove značajke, prednosti i nedostatke.

Tip TN, sa čvrsto uzemljenom nultom. Prema ovoj shemi, industrijska i kućanska oprema koja radi u mrežama s naponima do i iznad 1000 V spojena je neutralna strana generatora (transformatora) izvora napajanja na uzemljujuću elektrodu. Potrošački uređaji, odnosno kućišta, zasloni, šasije, spojeni su na zajednički vodič.

Ako električni dijagram stvorena u skladu s međunarodnim standardima, onda se iz natpisa može razumjeti sljedeće. Latinsko slovo "N" označava "neutralni" vodič koji se koristi za rad opreme. To je ono što oni zovu funkcionalno. "PE" je vodič koji se koristi za stvaranje zaštitnog kruga. Slova "PEN" označavaju vodič dizajniran za rješavanje funkcionalnih i zaštitnih problema.

Najčešće se koriste sljedeće sheme. Njihova se imena razlikuju po slovu koje je dodano "TN" kroz crticu.

Dijagrami povezivanja

sustav	Princip rada	Prednosti, nedostaci, karakteristike
C	U sustavu "C" vodič obavlja radnu i zaštitnu funkciju istovremeno. Kao primjer, možemo se prisjetiti tipičnog trofaznog napajanja s čvrsto uzemljenom neutralnom nulom, što je neutralna žica.	Ova shema je relativno jednostavna i ekonomična. Kućišta potrošačkih uređaja spojena su izravno na nultu. Nedostatak je gubitak zaštitnih svojstava ako je električni krug prekinut. Takvo oštećenje ne može se isključiti zbog hitnog povećanja struje, zagrijavanja i uništenja vodiča. U takvoj situaciji na kućištu će se pojaviti opasni napon. Pri korištenju takvih sustava posebno su pažljivo odabrani automatski strojevi koji moraju brzo i pouzdano isključiti napon napajanja.
S	Ovaj krug koristi dva odvojena neutralna vodiča, radni i zaštitni.	Višestruki vodiči povećavaju cijenu sustava, ali značajno povećavaju pouzdanost zaštite.
C-S	Ovo je kombinirani sustav. Generacijski izvor spojen je na čvrsto uzemljenu nultu. Do potrošača idu samo četiri vodiča (trofazno napajanje). Svojstvu je dodan zaštitni vodič "PE".	Niska cijena u usporedbi s prethodnom opcijom popraćena je manjom pouzdanošću. Ako je vodič oštećen u dijelu do objekta (ili do "PE"), zaštitne funkcije će biti izgubljene. Važeći propisi zahtijevaju korištenje takvih sustava za sprječavanje mehaničkih oštećenja povezanih vodiča.

Najčešće korišteni dijagrami povezivanja

Pri korištenju nadzemnih električnih vodova nastaju prilično visoki rizici. Može ih oštetiti uragan ili druga negativna pojava vanjski utjecaji. Kako bi se osigurala visoka razina sigurnosti, koristi se TT shema.

Čvrsto uzemljena nula je spojena na generator. Energija se prenosi kroz četiri žice. Potrošač uspostavlja autonomni sustav uzemljenje na koje su spojena kućišta opreme.

Vrsta

Kako bi otpor bio minimalan, preporučljivo je smanjiti duljinu zaštitnog vodiča. To se postiže stvaranjem petlje za uzemljenje oko perimetra objekta.

Daljinski sustavi koriste se pri opremanju instalacija koje rade s naponom napajanja do 1000 V.

Uzemljivači se također dijele na umjetne i prirodne. Ova raspodjela u skupine je uvjetna, jer se u oba slučaja koriste metalni dijelovi konstrukcija koji se nalaze u zemlji:

• U prvom su stvoreni posebno za sustav uzemljenja. Ovaj pristup vam omogućuje da točno izračunate otpor, dimenzije pojedini dijelovi, drugi važni parametri.

Prirodno uzemljenje - metalni dio konstrukcije koji se nalazi u zemlji

• Druga opcija uključuje spajanje na metalne dijelove građevinske konstrukcije i armiranje temeljnih blokova. To je ekonomičnije, jer se za zaštitu koriste neki gotovi dijelovi. Međutim, mora se uzeti u obzir da je za spajanje opreme potrebno položiti odgovarajuće vodove koji će imati otpor definiran standardima. Nedostatak je relativna dostupnost običnom osoblju.

Za uzemljenje se koriste vodiči od bakra, crnog i pocinčanog čelika. Sekcije i druge karakteristike proizvoda odabiru se uzimajući u obzir električne parametre instalacije i njezine radne uvjete.

Osobito je važna razina vlažnosti. Pri proračunu se provjeravaju otpornost i druge značajke tla.

Svi znaju da je struja bitan atribut modernog čovjeka. Bez korištenja električne energije nemoguće je uključiti kuhalo za vodu da popijete čaj ili kavu, podgrijete hranu u mikrovalnoj pećnici ili gledate TV. Unatoč nezamjenjivosti električne energije, ne treba zaboraviti na njenu podmuklost. Puno je neugodnih slučajeva koji se dogode kada vas udari struja, a ima i kobnih situacija.

Pozdrav dragi prijatelji i čitatelji web stranice "Električar u kući". Mnogi su ljudi osjetili neugodan strujni udar kada su slučajno dotakli golu žicu. Ali u svakodnevnom životu postoje situacije kada osoba može dobiti strujni udar, čak i ako dodirne naizgled bezopasan kućanski aparat. Zašto se to događa?

Obično se to događa kada je unutarnja izolacija oštećena i uređaj nije uzemljen. U ovom materijalu ćemo pokušati jednostavnim jezikom Objasnite čitatelju što je uzemljenje, kako funkcionira i zašto je potrebno.

Od čega štiti uzemljenje?

Glavna svrha uzemljenja u električna mreža– ovo je zaštita. Za posao električni uređaji Električno ožičenje ima dvije žice: fazu i nulu.

Zaštita koju pruža uzemljenje sastoji se od spajanja trećeg vodiča spojenog izravno na elektrodu uzemljenja, koja je pak spojena na petlju uzemljenja. Zahvaljujući uzemljenju, ne morate se brinuti da će hitan slučaj uzrokovan neispravnim kućanskim aparatom dovesti do strujnog udara nekoga oko vas.

Prijatelji, shvatimo koje se hitne situacije mogu pojaviti i što uključuju?

Opasnost od kvara električnog uređaja je da njegovo tijelo može doći pod napon, što ga čini opasnim. Ova se okolnost može pojaviti ako je unutarnja izolacija oštećena. Na primjer, kada se žice uređaja s vremenom osuše ili tope i dođu u dodir s metalnim tijelom kućanskog uređaja.

Vizualno primijetite ovo hitni kvar nemoguće, ali samo dotaknite električni štednjak ili perilicu rublja, strujni udar će odmah proći.

Nakon takvih situacija, mnogi ljudi imaju pitanje: a može li učinkovito zaštititi. Snaga takvog udarca može varirati ovisno o stanju osobe i okolnim uvjetima.

Što se događa ako kućište nije spojeno na masu? Sam po sebi takav kvar ne predstavlja ništa. Perilica za rublje s pokvarenim kućištem radilo je i radit će i dalje. Savršeno će obavljati svoje funkcije dok ga ne dodirnete.

Stvar je u tome što se osoba sastoji od više od 70% vode i izvrstan je vodič električne energije. Kada stojite na podu ili dodirnete zid, vaše tijelo može poslužiti kao vodič. Kada dodirnete oštećeno kućište, struja će početi teći kroz vaše tijelo u zemlju.

Naravno, možete izbjeći strujni udar ako nosite gumene rukavice ili cipele, ali nitko ne hoda tako u kući. Ako u svojoj kući nemate uzemljenje i uređaj doživi strujni udar, zapamtite da čak i nizak napon može dovesti do strašnih okolnosti.

Vrijednost od 50 mA već je opasna za ljude. Tako mala vrijednost struje može dovesti do srčane fibrilacije, pa čak i smrti.

Kako ne biste brinuli za svoj život i zdravlje svoje obitelji, važno je da je kuća spojena na uzemljenje. U tom će slučaju opasni potencijal prisutan na tijelu uređaja otići u zemlju, štiteći vas od udara. Ovo je poanta. Osim toga, preporuča se instalirati RCD uz uzemljenje, koji će isključiti oštećenu opremu pri najmanjem curenju.

Princip uzemljenja

Nakon što su uređaji uzemljeni, ne bojimo se proboja unutarnje izolacije. Ako je iz nekog razloga tijelo uređaja pod naponom, doći će do kratkog spoja između faze i zemlje. Kao rezultat toga, prekidač će se isključiti. Zahvaljujući ispravno instaliranom uzemljenju i radu stroja, osoba neće biti šokirana.

Međutim, postoje neke nijanse elektrotehnike. Nije uvijek slučaj da kvar napona može onesposobiti stroj, au takvim će slučajevima uređaj za zaostalu struju biti izvrstan pomoćnik.

Kako funkcionira uzemljenje električne opreme?

Što se tiče stanovnika privatnog sektora, u tim područjima električna energija se uglavnom opskrbljuje parcelama preko nadzemnih dalekovoda. U pravilu su to dvožilni vodovi koji se sastoje od faze i neutralna žica. U našoj zemlji, dalekovodi ostavljaju mnogo da se požele, jer može biti mnogo zavoja na jednom kabelu koji prolazi duž glavnog voda.

Naleti vjetra, grane koje padaju i oborina mogu slomiti strujni kabel a ako u svojoj kući nemate instaliran zaštitni sustav u obliku uzemljenja i RCD uređaja, tada može patiti ne samo vlasnik kuće, već i sva njegova oprema. Ovdje je instalacija uzemljenja posebno hitno pitanje.

Danas možete kreirati vlastitu dobra zaštita za dom i stvoriti uzemljenje vlastitim rukama, osiguravanje sigurnosti uređaja i zdravlja ukućana.

Ispravno proizvedeno i instalirani sustav zaštita će moći zaštititi električne uređaje čak iu slučaju prekida voda koji vodi do kuće. Trenutno se individualno kućno uzemljenje u kombinaciji s RCD-om smatra popularnim načinom zaštite od strujnog udara u vlastitom domu.

Radovi na uzemljenju u privatnom sektoru

U ovom odjeljku ćemo pogledati kako funkcionira uzemljenje na primjeru privatne kuće. Strujni krug kućnog napajanja prikazan na slici sastoji se od nadzemnog voda. Nadzemni vod je dvožilni, najčešće se nalazi u privatnom sektoru. Sastoji se od dvije žice: faza (označena crvenom bojom na slici) i neutralna (plava). Neutralna žica je neutralna radna i zaštitna u isto vrijeme. Odnosno kombinirani vodič. U elektrotehničkoj literaturi označava se kao PEN vodič.

Kako bi se ovaj vodič podijelio na dva neovisna radna i zaštitna, u ulaznoj ploči kuće napravljena je posebna grana u krug uzemljenja. Nakon toga iz ulazne ploče izlaze dva neutralna vodiča koji imaju različite namjene. Jedna od njih je radna nula, koja se koristi za rad uređaja. Druga zaštitna nula - uzemljivač, mora imati žuto-zelenu oznaku i oznaku PE.

U "Pravilima električne instalacije" takav sustav uzemljenja označen je kao TN-C-S. Unutarnje električno ožičenje kuće mora biti trožilno, odnosno faza, nula i uzemljenje. Sve utičnice u kući moraju imati kontakt za uzemljenje. U tom će slučaju tijelo potencijalno opasnog uređaja biti povezano sa zaštitnim vodičem preko kontakta za uzemljenje utičnice. U rizičnu zonu posebno spadaju takozvani mokri uređaji - bojleri, pumpe, perilice posuđa i rublja.

Ako tijekom rada fazna žica, kao rezultat kvara izolacije, dođe u dodir s tijelom uređaja (na primjer, ovo je tijelo hladnjaka), tada između fazna žica(crveno) i uzemljenje (žuto-zeleno) doći će do kratkog spoja, uslijed čega će se prekidač napajanja isključiti.

Izmišljena zaštita ili neispravno uzemljenje

Postoje situacije u kojima uzemljenje može biti opasno. Ovo podliježe NEISPRAVNOM POVEZIVANJU. Prijatelji, sada razmotrite slučaj neispravne veze uzemljenja i usporedite ga s gore navedenim slučajem.

Slika prikazuje dijagram nepravilnog uzemljenja. Njegova je suština spojiti uzemljivač (žica za uzemljenje u električnom ožičenju) na nulti radnik. Neutralna žica je uzemljena na trafostanici, zašto ne uzemljenje od nje? Nažalost, postoje stručnjaci u našoj industriji koji rade takve pogreške.

Koja je opasnost? U dobrom stanju, oprema će raditi besprijekorno, svi električni uređaji će raditi svoj posao. Prijatelji, pogledajmo sada drugu situaciju kada je neutralna žica na liniji prekinuta zbog jakog vjetra, dok je crvena žica i dalje ostala netaknuta.

Kada je fazna žica kratko spojena na kućište, u ovom slučaju neće doći do kratkog spoja, jer žica za uzemljenje, koji je također nulti radnik, slomljen je na putu do kuće, nema razlike potencijala između fazne i uzemljene žice, a neće doći do kratkog spoja. Odavde nije teško pogoditi da se prekidač neće isključiti, jer jednostavno nema na što reagirati (nema struje kratkog spoja).

Iz ovoga slijedi da će tijelo hladnjaka, koje je pod opasnim naponom, čekati svoju žrtvu. Snaga električnog udara u ovoj situaciji izravno će ovisiti o kontaktu između osobe i zemlje. Što je bolji kontakt, to je udarac jači.

U nekim slučajevima strujni udar kroz tijelo uređaja može biti koban; da biste izbjegli probleme, morate znati kako uzemljenje radi u kući.

Na primjer, dodirnete pokvareni električni bojler i u isto vrijeme zgrabite cijev za vodu. Također je opasno uhvatiti tijelo uređaja koji je pod naponom dok na njemu stojite bosi. betonski podovi. Takav pod može poslužiti kao dirigent.

Kako uzo djeluje s uzemljenjem?

Osjetljivost sustava uzemljenja, a time i električna sigurnost, može se povećati ugradnjom uređaja za zaostalu struju (RCD) u električnu ploču. Ovaj uređaj reagira na curenje struje i isključuje se kada se to dogodi, čime se isključuje oprema s oštećenom izolacijom. RCD se aktivira čak i ako dođe do najmanjeg curenja struje.

U stvarnosti, curenje struje može se dogoditi i kroz uzemljeno tijelo uređaja i kroz ljudsko tijelo (ako u kući nema uzemljenja), što je manje ugodno. Slika prikazuje situaciju kada struja prolazi kroz ljudsko tijelo.

Na primjer, osoba dotakne tijelo neispravnog uređaja, čije tijelo nije uzemljeno. U trenutku dodira, struja počinje teći kroz osobu, a RCD koji reagira na njega odmah će se isključiti. Trajanje električnog udara za osobu u ovom će slučaju biti jednako vremenu isključenja RCD-a. Obično je jednak desetinkama sekunde.

Manja i kratkotrajna izloženost struji u većini slučajeva uzrokuje manju štetu, osoba prima bol nelagoda i strah koji nestaje za nekoliko minuta.

Činilo bi se idealna opcija zaštitu, ali nije sve tako glatko. Čak i takav sustav zaštite ima svoje nedostatke:

• ako uređaj nije uzemljen, tada, prema tome, RCD neće moći otkriti curenje, a kvar će se moći razumjeti tek nakon malog, ali strujnog udara;
• U suštini, RCD je složen elektronički uređaj koji ne može raditi trenutno; potrebno je vrijeme da se isključi, stoga zaštita samo uz pomoć RCD-a može biti prespora.
• zbog visoke cijene RCD-ova, vlasnici kuća, u pravilu, spremaju i kupuju uređaje niske kvalitete ili instaliraju jedan RCD za cijelu kuću, au ovom slučaju teško je jamčiti pravovremeni rad.

Ne biste trebali koristiti RCD uređaje sumnjive kvalitete i malo poznatih marki. Svatko je odgovoran za svoju zaštitu, stoga je potrebno kupovati samo originalne i certificirane proizvode. U sadašnji trenutak Tržište je preplavljeno električnom opremom raznih proizvođača i takvoj kupnji morate pristupiti odgovorno.

Prijatelji, pogledali smo princip uzemljenja i što se kada može dogoditi neispravan način uzemljenja. Glavna prednost ove sheme povezivanja je da ima svoju zasebnu petlju za uzemljenje i u slučaju prekida žice na dalekovodu neće imati nikakvog utjecaja na rad.

Važno! Nemojte misliti da ako kuća ima uzemljenje, onda nema potrebe koristiti RCD. Čak i uz najmanje curenje, uređaj može detektirati problem i odspojiti oštećeni dio mreže, osiguravajući sigurnost i zdravlje ljudi.

Struja je čovjekov prijatelj i neprijatelj, pa da se ne bi dogodilo nešto neočekivano, potrebno je pravilno izvesti električne instalacije i znati kako radi uzemljenje u kući?. Ako nemate znanja i iskustva u radu s električnom energijom, onda je bolje povjeriti takav posao profesionalcima koji će učiniti sve ne samo brzo, već i učinkovito, uzimajući u obzir sve norme i zahtjeve.

Uzemljenje

Ovaj članak govori o uzemljenju električnih instalacija, koje je potrebno za osiguranje električne sigurnosti - zaštita ljudi od strujnog udara Za pojam u radio komunikacijama vidi Protuuteg (radiotehnika).; Za "uzemljenu" žicu u elektronici, pogledajte Uzemljenje (elektronika).

1.7.28. Uzemljenje- namjerno električno spajanje bilo koje točke u mreži, električne instalacije ili opreme s uzemljivačem.

Poglavlje 1.7 UZEMLJENJE I ELEKTRIČNE SIGURNOSNE MJERE. Opseg primjene. Termini i definicije
Pravila električne instalacije (PUE) Sedmo izdanje. Odobreno naredbom Ministarstva energetike Rusije od 08.07.2002 br. 204

U elektrotehnici se uzemljenje koristi za smanjenje napona dodira na vrijednost koja je sigurna za ljude i životinje.

Terminologija

• Čvrsto uzemljena neutralna- nula transformatora ili generatora, spojena izravno na uređaj za uzemljenje. Izlaz jednofaznog izvora izmjenične struje ili stup izvora također može biti čvrsto uzemljen DC u dvožilnim mrežama, kao i srednja točka u trožilnim istosmjernim mrežama.
• Izolirano neutralno- nul transformatora ili generatora, koji nije spojen na uzemljivač ili je povezan s njim preko visokog otpora signalnih, mjernih, zaštitnih i drugih sličnih uređaja.

• Uređaj za uzemljenje- set uzemljivača i uzemljivača.
• Elektroda za uzemljenje- vodljivi dio ili skup međusobno povezanih vodljivih dijelova koji su u električnom kontaktu sa zemljom izravno ili preko posrednog vodljivog medija.
  • Elektroda za umjetno uzemljenje- vodič za uzemljenje posebno dizajniran za potrebe uzemljenja.
  • Prirodno uzemljenje- vodljivi dio treće strane u električnom kontaktu sa zemljom, izravno ili preko srednjeg vodljivog medija, koji se koristi za potrebe uzemljenja.
• Vodič za uzemljenje- vodič koji povezuje uzemljeni dio (točku) s elektrodom za uzemljenje.
• Zaštitni (PE) vodič- vodič namijenjen za potrebe električne sigurnosti.
• Zaštitni vodič za uzemljenje- zaštitni vodič namijenjen za zaštitno uzemljenje.
• Zaštitni vodič za izjednačenje potencijala- zaštitni vodič namijenjen za izjednačavanje zaštitnih potencijala.
• Neutralni zaštitni vodič- zaštitni vodič u električnim instalacijama do 1 kV, namijenjen za spajanje otvorenih vodljivih dijelova na čvrsto uzemljenu neutralu izvora napajanja.
• Nulti radni (neutralni) vodič (N)- vodič u električnim instalacijama do 1 kV, namijenjen za napajanje električnih prijamnika i spojen na čvrsto uzemljenu nultu generatora ili transformatora u trofaznim strujnim mrežama, na čvrsto uzemljeni izlaz izvora jednofazne struje, na čvrsto uzemljena izvorna točka u istosmjernim mrežama.
• Kombinirani neutralni zaštitni i neutralni radni (PEN) vodiči- vodiči u električnim instalacijama napona do 1 kV, kombinirajući funkcije neutralnog zaštitnog i neutralnog radnog vodiča.
• Glavna zemaljska sabirnica- sabirnica koja je dio uzemljivača električne instalacije do 1 kV i namijenjena je za spajanje više vodiča radi uzemljenja i izjednačavanja potencijala.
• Provodni dio- dio koji može provoditi električnu struju.
• Dio uživo- vodljivi dio električne instalacije koji je tijekom rada pod pogonskim naponom, uključujući neutralni radni vodič (ali ne i PEN vodič).
• Izloženi vodljivi dio- vodljivi dio električne instalacije koji je dostupan dodiru, inače nije pod naponom, ali može doći pod napon ako je glavna izolacija oštećena.
• Vodljivi dio treće strane- vodljivi dio koji nije dio električne instalacije.
• Zona nultog potencijala (relativno uzemljenje)- dio zemlje koji se nalazi izvan zone utjecaja bilo koje uzemljene elektrode, čiji se električni potencijal pretpostavlja da je nula.

• Zaštitno uzemljenje- uzemljenje izvedeno u svrhu električne sigurnosti.
• Radno (funkcionalno) uzemljenje- uzemljenje točke ili točaka dijelova pod naponom električne instalacije, izvedeno radi osiguranja rada električne instalacije (ne radi električne sigurnosti).
• Zaštitno uzemljenje u električnim instalacijama napona do 1 kV- namjerno spajanje otvorenih vodljivih dijelova s ​​čvrsto uzemljenom neutralnom nulom generatora ili transformatora u trofaznim strujnim mrežama, s čvrsto uzemljenim izlazom izvora jednofazne struje, s uzemljenom izvornom točkom u istosmjernim mrežama, izvedeno za el. sigurnosne svrhe.
• Izjednačenje potencijala- električno povezivanje vodljivih dijelova radi postizanja jednakosti njihovih potencijala.
• Izjednačenje zaštitnog potencijala- izjednačenje potencijala izvedeno u svrhu električne sigurnosti.
• Izjednačenje potencijala- smanjenje potencijalne razlike (napona koraka) na površini zemlje ili poda pomoću zaštitnih vodiča položenih u zemlju, pod ili na njihovu površinu i spojenih na uzemljivač ili korištenjem posebnih uzemljivača.
• Zona širenja (lokalno tlo) - zona uzemljenja između elektrode za uzemljenje i zone nultog potencijala.
• Gzemni spoj- slučajni električni kontakt između dijelova pod naponom i zemlje.

• Izravni dodir- električni kontakt ljudi ili životinja s dijelovima pod naponom koji su pod naponom.
• Indirektan dodir- električni kontakt ljudi ili životinja s izloženim vodljivim dijelovima koji dolaze pod napon kada je izolacija oštećena.

• Zaštita od izravnog kontakta- zaštitu koja sprječava dodirivanje dijelova pod naponom.
• Zaštita od neizravnog dodira- zaštita od strujnog udara pri dodirivanju izloženih vodljivih dijelova koji postaju pod naponom oštećenjem izolacije.
• Zaštitni automatsko isključivanje prehrana- automatsko otvaranje strujnog kruga jednog ili više faznih vodiča (i, ako je potrebno, neutralnog radnog vodiča), izvedeno u svrhu električne sigurnosti.
• Izolacijski transformator- transformator čiji je primarni namot odvojen od sekundarnih pomoću zaštitnog električnog odvajanja krugova.
• Sef izolacijski transformator - izolacijski transformator dizajniran za napajanje strujnih krugova s ​​ultra niskim naponom.
• Zaštitni ekran- vodljivi zaslon dizajniran za odvajanje električni krug i/ili vodiče iz dijelova pod naponom drugih strujnih krugova.

• Zaštitno električno odvajanje krugova- odvajanje jednog električnog kruga od ostalih strujnih krugova u električnim instalacijama napona do 1 kV pomoću:
  • dvostruka izolacija;
  • glavna izolacija i zaštitni zaslon;
  • pojačana izolacija.

• Osnovna izolacija- izolacija dijelova pod naponom, uključujući zaštitu od izravnog dodira.
• Dodatna izolacija- samostalna izolacija u električnim instalacijama napona do 1 kV, izvedena kao dodatak glavnoj izolaciji za zaštitu od neizravnog dodira.
• Dupla izolacija- izolacija u električnim instalacijama napona do 1 kV, koja se sastoji od osnovne i dodatne izolacije.
• Pojačana izolacija- izolacija u električnim instalacijama napona do 1 kV, koja pruža stupanj zaštite od strujnog udara jednak dvostrukoj izolaciji.
• Nevodljive (izolacijske) prostorije, zone, mjesta- prostorije, zone, prostori u kojima (na kojima) je zaštita od neizravnog dodira osigurana velikom otpornošću poda i zidova i u kojima nema uzemljenih vodljivih dijelova.

• Koeficijent zemljospoja u trofaznoj električnoj mreži- omjer potencijalne razlike između neoštećene faze i zemlje na mjestu zemljospoja druge ili dviju drugih faza prema potencijalnoj razlici između faze i zemlje na ovom mjestu prije kvara.

• Napon na uređaju za uzemljenje- napon koji nastaje kada struja teče iz uzemljivača u zemlju između točke ulaza struje u uzemljivač i zone nultog potencijala.
• Napon dodira- napon između dva vodljiva dijela ili između vodljivog dijela i zemlje kada ga osoba ili životinja istodobno dodirne.
• Očekivani napon dodira- napon između istovremeno dostupnih vodljivih dijelova kada ih osoba ili životinja ne dodiruju.
• Koračni napon- napon između dvije točke na površini zemlje, na udaljenosti od 1 m jedna od druge, koja se uzima jednakom duljini koraka osobe.
• Ekstra niski (niski) napon (ELV)- napon koji ne prelazi 50 V AC i 120 V DC.

• Otpor uređaja za uzemljenje- omjer napona na uređaju za uzemljenje i struje koja teče iz uzemljivača u zemlju.
• Ekvivalentni otpor zemlje s nehomogenom strukturom- specifični električni otpor zemlje s homogenom strukturom, u kojoj otpor uzemljivača ima istu vrijednost kao u zemlji s heterogenom strukturom.

Termin "Zemlja", koji se koristi u ovom poglavlju, treba shvatiti kao tlo u zoni rasprostiranja.

Termin "otpornost", korišten u poglavlju za zemlju s nejednolikom strukturom, treba shvatiti kao ekvivalentni otpor.

Termin "oštećenje izolacije" treba shvatiti kao pojedinačni kvar izolacije.

Termin "automatsko isključivanje" treba shvatiti kao zaštitno automatsko isključivanje.

Termin "izjednačavanje potencijala", koji se koristi u ovom poglavlju, treba shvatiti kao izjednačavanje zaštitnog potencijala.

Oznake

Uređaj za uzemljenje

U Rusiji su zahtjevi za uzemljenje i njegov raspored regulirani Pravilima električnih instalacija (PUE). Uzemljenje u elektrotehnici dijelimo na prirodno i umjetno.

Prirodno uzemljenje

Uzemljivač (metalna šipka) s pričvršćenim uzemljivačem

Uobičajeno je da se prirodnim uzemljenjem nazivaju one strukture čija struktura osigurava stalnu prisutnost u tlu. Međutim, budući da njihov otpor ni na koji način nije reguliran i ne postavljaju se nikakvi zahtjevi za vrijednost njihovog otpora, prirodne strukture uzemljenja ne mogu se koristiti kao uzemljenje za električnu instalaciju. Prirodni uzemljivači uključuju, na primjer, cijevi.

Umjetno uzemljenje

Umjetno uzemljenje je namjerno električno povezivanje bilo koje točke u električnoj mreži, električnoj instalaciji ili opremi, s uređajem za uzemljenje.

Uređaj za uzemljenje(GD) sastoji se od uzemljivača (vodljivi dio ili skup međusobno povezanih vodljivih dijelova koji su u električnom kontaktu sa zemljom izravno ili preko posrednog vodljivog medija) i uzemljivača koji povezuje uzemljeni dio (točku) s uzemljivačem . Uzemljivač može biti jednostavna metalna šipka (najčešće čelična, rjeđe bakrena) ili složen skup posebno oblikovanih elemenata.

Kvaliteta uzemljenja određena je vrijednošću otpora uzemljenja / otpora širenju struje (što niže, to bolje), što se može smanjiti povećanjem površine elektroda za uzemljenje i smanjenjem električnog otpora tla: povećanjem broj elektroda za uzemljenje i/ili njihovu dubinu; povećanje koncentracije soli u tlu, zagrijavanje i sl.

Električni otpor uređaja za uzemljenje je različit za različitim uvjetima i određuje se/standardizira zahtjevima PUE i relevantnim standardima.

Vrste sustava umjetnog uzemljenja

Neke vrste sustava uzemljenja za električne mreže. TN-S je došao 1930-ih kako bi zamijenio TN-C velika količina električne ozljede kada neutralna žica pukne, budući da se presjek neutralne žice obično uzimao kao 1/3 debljine presjeka faznih žica

Električne instalacije s obzirom na mjere električne sigurnosti dijele se na:

• električne instalacije s naponom iznad 1 kV u mrežama s čvrsto uzemljenom ili učinkovito uzemljenom neutralnom nulom;
• električne instalacije s naponima iznad 1 kV u mrežama s izoliranom ili uzemljenom neutralnom nulom kroz reaktor ili otpornik za suzbijanje luka;
• električne instalacije napona do 1 kV u mrežama s čvrsto uzemljenom nultom;
• električne instalacije napona do 1 kV u mrežama s izoliranom nultom.

Ovisno o tehničke karakteristike električne instalacije i opskrbne mreže, njegov rad može zahtijevati raznih sustava uzemljenje. U pravilu, prije projektiranja električne instalacije prodajna organizacija izdaje popis tehničke specifikacije, koji specificira korišteni sustav uzemljenja.

Klasifikacija vrsta sustava uzemljenja data je kao glavna karakteristika opskrbne električne mreže. GOST R 50571.2-94 „Električne instalacije zgrada. Dio 3. Osnovne karakteristike" regulira sljedeće sustave uzemljenja: TN-C , TN-S , TN-C-S , TT , TO .

Za električne instalacije s naponom do 1 kV prihvaćaju se sljedeće oznake:

• sustav TN - sustav u kojem je neutralna neutralna strana izvora čvrsto uzemljena, a otvoreni vodljivi dijelovi električne instalacije spojeni su na čvrsto uzemljenu neutralnu polugu izvora preko neutralnih zaštitnih vodiča;
• sustav TN-C - sustav TN, u kojem su nulti zaštitni i nulti radni vodiči kombinirani u jednom vodiču duž cijele duljine;
• sustav TN-S - sustav TN, u kojem su nulti zaštitni i nulti radni vodiči odvojeni duž cijele duljine;
• sustav TN-C-S - sustav TN, u kojem su funkcije nultog zaštitnog i nultog radnog vodiča kombinirane u jednom vodiču u nekom njegovom dijelu, počevši od izvora struje;
• sustav TO – sustav u kojem je neutralna strana izvora napajanja izolirana od zemlje ili uzemljena preko uređaja ili uređaja koji imaju veliki otpor, a izloženi vodljivi dijelovi električne instalacije su uzemljeni;
• sustav TT - sustav u kojem je nulta izvora napajanja čvrsto uzemljena, a izloženi vodljivi dijelovi električne instalacije uzemljeni su pomoću uzemljivača koji je električni neovisan o nulti uzemljenja izvora.

Prvo slovo je stanje neutralnog izvora napajanja u odnosu na masu

• T - uzemljena neutralna (lat. terra);
• ja - izolirani neutralni izolacija).

Drugo slovo je stanje izloženih vodljivih dijelova u odnosu na uzemljenje

• T - izloženi vodljivi dijelovi su uzemljeni, bez obzira na odnos neutralne poluge izvora napajanja ili bilo koje točke napojne mreže prema zemlji;
• N - otvoreni vodljivi dijelovi spojeni su na čvrsto uzemljenu nulu izvora napajanja.

Naredna (nakon N) slova - kombinacija u jednom vodiču ili odvajanje funkcija nultog radnog i nultog zaštitnog vodiča

• S - nula radnika ( N) i nulti zaštitni ( PONOVNO) vodiči su odvojeni (eng. odvojeni);
• S - funkcije neutralnog zaštitnog i neutralnog radnog vodiča objedinjene su u jednom vodiču (PEN vodič) (eng. kombinirani);
• N - nulti radni (neutralni) vodič; (Engleski) neutralan)
• PONOVNO - zaštitni vodič (uzemljivač, neutralni zaštitni vodič, zaštitni vodič sustava izjednačenja potencijala) Zaštitno uzemljenje)
• PEN - kombinirani nulti zaštitni i nulti radni vodič (eng. Zaštitno uzemljenje i neutralni).

Sustavi sa čvrsto uzemljenom neutralnom ( TN-sustavi)

Obično se nazivaju sustavi s čvrsto uzemljenom nultom TN-sustavi, budući da ova kratica dolazi iz franc. Terre-Neutral, što znači "zemlja neutralna".

sustav TN-C

sustav TN-C (fr. Terre-Neutre-Combiné) predložio je njemački koncern AEG 1913. godine. Radna nula i P.E.- dirigent (engleski) Zaštita Zemlja) u ovom sustavu kombiniraju se u jednu žicu. Najveći nedostatak bila je mogućnost pojave faznog napona na kućištima električnih instalacija tijekom hitnog prekida nula. Unatoč tome, ovaj sustav se još uvijek nalazi u zgradama u zemljama bivšeg SSSR-a. Od modernih električnih instalacija takav sustav nalazimo samo u ulična rasvjeta iz razloga ekonomičnosti i smanjenog rizika.

sustav TN-S

sustav TN-S (fr. Terre-Neutre-Separé) je razvijen da zamijeni uvjetno opasan sustav TN-C tridesetih godina prošlog stoljeća. Radne i zaštitne nule bile su odvojene izravno u trafostanici, a elektroda za uzemljenje bila je prilično složena struktura metalne armature. Dakle, kada je radna nula prekinuta u sredini voda, kućišta električnih instalacija nisu primila linijski napon. Kasnije je takav sustav uzemljenja omogućio razvoj diferencijalnih strujnih prekidača i strujnih strujnih prekidača sposobnih za detektiranje malih struja. Njihov rad do danas temelji se na Kirchhoffovim zakonima, prema kojima struja koja teče kroz radnu nulu mora biti numerički jednaka geometrijskom zbroju struja u fazama.

• Također možete promatrati sustav TN-C-S, gdje se razdvajanje nula događa u sredini linije, međutim, ako se neutralna žica prekine prije točke razdvajanja, kućišta će biti pod linijskim naponom, što će predstavljati opasnost po život ako se dodirne.

sustav TN-C-S

U sustavu TN-C-S Trafostanica ima izravnu vezu dijelova pod naponom sa zemljom. Svi izloženi vodljivi dijelovi elektroinstalacija zgrade izravno se spajaju na uzemljenje trafostanice. Kako bi se osigurala ova veza, kombinirani neutralni zaštitni i radni vodič ( PEN), u glavnom dijelu električnog kruga postoji odvojeni neutralni zaštitni vodič ( P.E.).

• Prednosti: jednostavniji uređaj za zaštitu od munje (nemoguće je pojava vršnog napona između P.E. I N), mogućnost zaštite od faznog kratkog spoja na tijelu uređaja pomoću običnih "automatskih uređaja".

• Nedostaci: izuzetno slaba zaštita od “zero burnouta”, odnosno uništenja PEN na putu od trafostanice do mjesta razdvajanja. U ovom slučaju u autobusu P.E. Na strani potrošača pojavljuje se fazni napon koji se ne može isključiti nikakvom automatikom ( P.E. ne može se onemogućiti). Ako je unutar zgrade zaštita od toga osigurana sustavom upravljanja u slučaju nužde (sve je metalno pod naponom, i nema opasnosti od strujnog udara pri dodiru 2 različita predmeta), onda na otvorenom nema nikakve zaštite od toga.

U skladu s PUE, to je glavni i preporučeni sustav, ali u isto vrijeme PUE zahtijeva poštivanje niza mjera za sprječavanje uništenja PEN- mehanička zaštita PEN, kao i opetovano uzemljenje PEN nadzemni vod duž stupova na određenoj udaljenosti (ne više od 200 metara za područja s brojem grmljavinskih sati godišnje do 40, 100 metara za područja s brojem grmljavinskih sati godišnje većim od 40).

U slučajevima kada je nemoguće pridržavati se ovih mjera, PUE preporučuje TT. Također TT preporučuje se za sve vanjske instalacije (šupe, verande, itd.)

U gradskim zgradama s gumom PEN obično debeli metalni okvir koji okomito prolazi kroz cijelu zgradu. Gotovo je nemoguće uništiti, stoga se koristi u gradskim zgradama TN-C-S.

U ruralnim područjima Rusije u praksi postoji ogroman broj nadzemnih vodova bez mehaničke zaštite PEN i opetovana uzemljenja. Stoga je u ruralnim područjima sustav popularniji TT.

U kasnom sovjetskom urbanom razvoju obično se koristio TN-C-S s razdjelnom točkom na temelju električne ploče ( PEN) pored pulta, dok P.E. provedeno je samo za električne štednjake.

U modernim ruskim zgradama koristi se i "petožilni sustav" s razdjelnom točkom u podrumu; nezavisni vodovi prolaze kroz uspone N I P.E..

sustav TT

U sustavu TT Trafostanica ima izravnu vezu dijelova pod naponom sa zemljom. Svi otvoreni vodljivi dijelovi električne instalacije zgrade imaju izravnu vezu sa zemljom preko uzemljivača, električno neovisnog o neutralnom uzemljivaču trafostanice.

• Prednosti: visoka otpornost na uništenje N na putu od TP do potrošača. Ovo uništenje nema utjecaja na P.E..

• Nedostaci: zahtjevi za složenijom gromobranskom zaštitom (mogućnost pojave vrha između N I P.E.), kao i nemogućnost za obične strujni prekidač pratiti fazni kratki spoj na tijelu uređaja (i dalje P.E.). To je zbog prilično primjetnog (30-40 Ohma) otpora lokalnog uzemljenja.

Zbog navedenog preporučuje se PUE TT samo kao "dodatni" sustav (pod uvjetom da opskrbni vod ne ispunjava zahtjeve TN-C-S na ponovno uzemljenje i mehanička zaštita PEN), kao i u vanjskim instalacijama gdje postoji opasnost od istovremenog kontakta s instalacijom i fizičkim uzemljenjem (ili fizički uzemljenim metalnim elementima).

Međutim, zbog loše kvalitete većine zračnih linija u ruralnim područjima Rusije, sustav TT tamo iznimno popularan.

TT zahtijeva obveznu upotrebu RCD-a. Uobičajeno se postavlja uvodni RCD s postavkom od 300-100 mA, koji prati kratki spoj između faze i P.E., a iza njega - osobni RCD za određene krugove na 30-10 mA za zaštitu ljudi od strujnog udara.

Uređaji za zaštitu od munje kao što su ABB OVR, razlikuju se u dizajnu za sustave TN-C- S i TT, u potonjem je ugrađen plinski odvodnik između N I P.E. a varistor između N i faze.

Izolirani neutralni sustavi

IT sustav

U sustavu TO Neutralni vod napajanja je izoliran od zemlje ili uzemljen preko instrumenata ili uređaja koji imaju veliki otpor, a izloženi vodljivi dijelovi su uzemljeni. Struja curenja u kućište ili uzemljenje u takvom sustavu bit će niska i neće utjecati na radne uvjete povezane opreme.

sustav TO Koristi se, u pravilu, u električnim instalacijama zgrada i građevina za posebne namjene, koje podliježu povećanim zahtjevima pouzdanosti i sigurnosti, na primjer, u bolnicama za hitno napajanje i rasvjetu.

Zaštitna funkcija uzemljenja

Princip zaštitnog djelovanja

Zaštitni učinak uzemljenja temelji se na dva principa:

• Smanjenje potencijalne razlike između uzemljenog vodljivog objekta i drugih prirodno uzemljenih vodljivih objekata na sigurnu vrijednost.
• Pražnjenje struje curenja kada uzemljeni vodljivi objekt dođe u kontakt s faznom žicom. U ispravno projektiranom sustavu, pojava struje curenja dovodi do trenutnog rada zaštitnih uređaja (uređaja zaostalih struja - RCD).
• U sustavima sa čvrsto uzemljenom neutralnom nulom - početak rada osigurača kada potencijal faze udari u uzemljenu površinu.

Dakle, uzemljenje je najučinkovitije samo u kombinaciji s upotrebom uređaja za zaostalu struju. U ovom slučaju, kod većine kvarova izolacije, potencijal na uzemljenim objektima neće premašiti opasne vrijednosti. Štoviše, neispravni dio mreže bit će isključen u vrlo kratkom vremenu (desetinke...stotine sekunde - vrijeme odziva RCD-a).

Rad uzemljenja u slučaju kvara električne opreme

Tipičan slučaj kvara električne opreme je kontakt faznog napona s metalnim tijelom uređaja zbog kvara izolacije. (Treba napomenuti da moderni električni uređaji koji imaju puls i opremljeni su tropolnim utikačem, kao što je jedinica PC sustava, bez uzemljenja imaju opasan potencijal na kućištu, čak i kada su potpuno operativni .) Ovisno o tome koje se mjere zaštite provode, moguće su sljedeće opcije:

Opisane opcije

Kućište nije uzemljeno, nema RCD (najopasnija opcija).

• Tijelo uređaja bit će pod faznim potencijalom i to nikada neće biti otkrivena. Dodirivanje tako neispravnog uređaja može biti kobno.

Kućište je uzemljeno, nema RCD.

• Ako struja curenja u krugu faza-kućište-uzemljivač je dovoljno velik (prelazi prag okidanja osigurača koji štiti ovaj strujni krug), tada će osigurač iskočiti i isključiti krug. Maksimalni efektivni napon (u odnosu na uzemljenje) na uzemljenom tijelu bit će U max =R G ·I F, Gdje R G− otpor uzemljenja, ja F− struja pri kojoj se aktivira osigurač koji štiti ovaj krug. Ova opcija nije dovoljno sigurna, jer s visokim otporom uzemljenja i velikim osiguračima, potencijal na uzemljenom vodiču može doseći prilično značajne vrijednosti. Na primjer, s otporom uzemljenja od 4 ohma i osiguračem od 25 A, potencijal može doseći 100 volti.

Kućište nije uzemljeno, ugrađen je RCD.

• Tijelo uređaja bit će na faznom potencijalu i to se neće otkriti dok ne postoji put za prolazak struje curenja. U najgorem slučaju doći će do curenja kroz tijelo osobe koja dotakne i neispravan uređaj i prirodno uzemljeni predmet. RCD odspaja neispravan dio mreže čim dođe do curenja. Osoba će primiti samo kratkotrajni strujni udar (0,01...0,3 s - vrijeme odziva RCD-a), koji u pravilu ne uzrokuje štetu zdravlju.

Kućište je uzemljeno, RCD je instaliran.

• Ovo je najsigurnija opcija jer se dvije zaštitne mjere nadopunjuju. Kada fazni napon udari uzemljeni vodič, struja teče iz faznog vodiča kroz izolacijski kvar u uzemljeni vodič i dalje u zemlju. RCD odmah detektira ovo curenje, čak i ako je vrlo beznačajno (obično je prag osjetljivosti RCD-a 10 mA ili 30 mA), i brzo (0,01...0,3 s) odspaja dio mreže s kvarom. Osim toga, ako je struja curenja dovoljno velika (prelazi prag okidanja osigurača koji štiti taj strujni krug), osigurač također može iskočiti. Koji će zaštitni uređaj (RCD ili osigurač) isključiti krug ovisi o njihovoj brzini i struji curenja. Također je moguće da se aktiviraju oba uređaja.

Greške u uređaju za uzemljenje

Netočno P.E.- dirigenti

Ponekad se koristi kao vodič za uzemljenje vodovodne cijevi ili cijevi za grijanje, no ne mogu se koristiti kao vodič za uzemljenje. Mogu postojati nevodljivi umetci u dovodu vode (npr. plastične cijevi), električni kontakt između cijevi može se prekinuti zbog korozije, a na kraju se dio cjevovoda može rastaviti radi popravka. Također postoji opasnost od strujnog udara zbog kontakta s dijelovima vodovodnih instalacija pod naponom.

"Čista zemlja"

Uvriježeno je mišljenje da računalne i telefonske instalacije zahtijevaju uzemljenje koje je odvojeno od općeg uzemljenja cijele zgrade.

To je potpuno netočno, jer punjač ima otpor različit od nule, au slučaju kratkog spoja (pa čak i malog curenja koje automatski sustav ne detektira), faza P.E. na jednom od uređaja struja počinje teći kroz punjač i njen potencijal raste zbog otpora punjača. Ako postoje 2 ili više neovisnih punjača, to će dovesti do pojave potencijalne razlike između P.E. razne električne instalacije, koje mogu stvoriti rizik od strujnog udara za ljude, kao i blokirati (ili čak uništiti) uređaje sučelja (Ethernet i druge) koji povezuju 2 dijela sustava, uzemljene iz neovisnih punjača.

Ispravno rješenje je organizirati sustav izjednačavanja potencijala.

Sve navedeno vrijedi i za improvizirana uzemljenja tipa "zakopajmo kantu u vrtu i uzemljimo jedan uređaj na nju", koja se ponekad postavljaju u ruralnim područjima.

Protok mrežne radne struje kroz lokalni punjač

Razumijevanje instalacije uzemljenja

Zbog pogrešnog razumijevanja principa rada lokalnog punjača, često se može naići na mišljenje da u slučaju prekida PEN vodiča ( Zaštitno uzemljenje + neutralni zaštitni i neutralni vodič u jednoj žici) na napajnom vodu radna struja vodiča s nultim potencijalom može teći kroz uzemljivače potrošača koji se nalaze nakon mjesta prekida PEN vodiča. Najčešći način "uklanjanja ove opasnosti" ove zablude je stvaranje hitnih načina rada instaliranjem dvopolnog prekidača kao ulazne sklopke.

Objašnjenje uzroka uobičajene pogreške

Strah od velikih struja koje teku kroz punjač potrošača bio bi opravdan samo ako je tlo između punjača potrošača i punjača trafostanice napravljeno od metala s malim otporom. Budući da je u praksi uzemljenje zgrada povezano s uzemljenjem transformatora samo glavnim PEN vodičem, ako se prekine, otpor će se naglo povećati zbog nepostojanja vodiča paralelnih s PEN vodičem, čime se eliminira mogućnost velikih struja. teče kroz lokalni uzemljivač.

Budući da se otpor petlje uzemljenja lokalnog punjača uzima za izračun parametara električne instalacije potrošača (kako bi se smanjila vjerojatnost stvaranja opasnog napona koraka na području potrošača, obično je potrebna minimalna moguća brojčana vrijednost), tlo otpor između transformatora koji napaja potrošače i lokalnog punjača potrošača se ne uzima u obzir - rezultat otpora lokalnog. Memorija pojedinog potrošača uzima se samo za pojedinog potrošača, a ne za cijelu električnu mrežu. Drugim riječima: budući da otvoreni metalni dijelovi pojedinog potrošača nisu izravno spojeni na transformator (već samo preko glavne sabirnice za uzemljenje), onda u slučaju prekida PEN vodiča između punjača potrošača i punjača transformatorske podstanice, u slučaju prekida PEN vodiča između punjača potrošača i punjača transformatorske trafostanice, trafostanica se ne spaja izravno na transformator. , kroz tlo između njih stvara se ogroman električni otpor koji po Ohmu ne dopušta velike struje kroz punjač pojedinog potrošača.

Zaštitno uzemljenje je sustav dizajniran za sprječavanje utjecaja električne struje na osobu namjernim spajanjem kućišta i dijelova opreme koji nisu pod strujom i koji bi mogli biti pod naponom na uzemljenje. Sustavi uzemljenja mogu biti prirodni i umjetni.

Što je uzemljenje i zašto je potrebno?

Uzemljivači su namjerni spojevi vodičima električni tip razne točke napajanja.

Svrha uzemljenja je spriječiti izlaganje osobe električnoj struji. Druga svrha zaštitnog uzemljenja je uklanjanje napona iz tijela električne instalacije kroz uređaj za uzemljenje na zemlju.

Glavna svrha korištenja uzemljenja je smanjiti razinu potencijala između točke koja je uzemljena i zemlje. Time se jakost struje smanjuje na najnižu razinu i smanjuje broj štetnih čimbenika u kontaktu s dijelovima električnih uređaja i instalacija kod kojih je došlo do kvara na kućištu.

Što je neutralno?

Nulta je neutralni zaštitni vodič koji spaja neutralne vodove električnih instalacija u trofaznim električnim mrežama. Područje primjene: uzemljenje električnih instalacija.

Step-down trafostanica, u kojoj se nalazi transformatorska instalacija, opremljena je vlastitom petljom uzemljenja. Ovaj krug se sastoji od čelične gume i šipki ukopanih na poseban način u zemlju. Do izvora potrošnje u razvodnoj ploči iz trafostanice se postavlja 4-žilni kabel. Kada potrošač električne energije treba napajanje iz trofaznog kruga, sve 4 žice moraju biti spojene. Kada su na vodiče spojena različita opterećenja, u sustavu dolazi do neutralnog pomaka; koristi se neutralni vodič. Pomaže u simetričnoj raspodjeli opterećenja u svim fazama.

Što su PE i PEN vodiči?

PEN vodič je vodič koji kombinira funkcije neutralnog zaštitnog vodiča i neutralnog radnog vodiča. Dolazi iz trafostanice i dijeli se na PE i N vodiče, direktno kod potrošača.

PE vodič je zaštitno uzemljenje koje koristimo npr. u stanu u uzemljenoj utičnici. PE vodič se koristi za uzemljenje uređaja, instalacija i instrumenata kod kojih napon ne prelazi 1 kV.

Ova vrsta uzemljenja koristi se samo za osiguranje sigurnosti. Ovo uzemljenje osigurava kontinuiranu vezu između svih izloženih i vanjskih dijelova. Mehanizam osigurava da struja teče prema zemlji, što se pojavljuje kao rezultat ulaska električne struje u tijelo uređaja.

PEN vodič (kombinacija neutralnog zaštitnog i neutralnog radnog vodiča) koristi se kada se koristi sustav uzemljenja tipa TN-C.

Vrste sustava umjetnog uzemljenja

U klasifikaciji sustava uzemljenja postoje prirodne i umjetne vrste uzemljenja.

Sustavi umjetnog uzemljenja:

• TN-S;
• TN-C;
• TNC-S;

Vrste uzemljenja - objašnjenje naziva:

• T -- uzemljenje;
• N - spajanje vodiča na neutralni;
• I - izolacija;
• C -- kombinacija mogućnosti funkcionalne i neutralne žice;
• S - odvojeno korištenje žica.

Mnogi ljudi su zainteresirani za pitanje što se zove radno uzemljenje. Na drugi način se naziva funkcionalnim. Odgovor na ovo pitanje daje stavak 1.7.30 PUE. Ovo je uzemljenje točaka dijelova pod naponom električne instalacije. Koristi se za osiguranje rada električnih uređaja ili instalacija, a ne u zaštitne svrhe.

Također, mnogi su zabrinuti zbog pitanja što je zaštitno uzemljenje. Ovo je postupak uzemljenja uređaja kako bi se osigurala električna sigurnost.

Sustavi sa čvrsto uzemljenim neutralnim TN sustavom uzemljenja

Takvi sustavi uključuju:

• TN-C;
• TN-S;
• TNC-S;

Prema klauzuli 1.7.3 PUE, TN sustav je sustav u kojem je neutralni izvor napajanja čvrsto uzemljen, a otvoreni vodljivi dijelovi električne instalacije povezani su s čvrsto uzemljenim neutralnim izvorom kroz neutralni zaštitni dirigenti.

TN uključuje elemente kao što su:

• elektroda za uzemljenje srednje točke, koja se odnosi na izvor napajanja;
• vanjski vodljivi dijelovi uređaja;
• vodič neutralnog tipa;
• kombinirani vodiči.

Neutrala izvora je čvrsto uzemljena, a vanjski vodiči instalacije spojeni su na čvrsto uzemljenu središnju točku izvora pomoću vodiča zaštitnog tipa.

Moguće je napraviti petlju za uzemljenje samo u električnim instalacijama čija snaga ne prelazi 1 kV.

TN-C sustav

U ovom sustavu neutralni zaštitni i neutralni radni vodič spojeni su u jedan PEN vodič. Kombiniraju se u cijelom sustavu. Puni naziv je Terre-Neutre-Combine.

Među prednostima TN-C može se istaknuti samo jednostavna instalacija sustava, koja ne zahtijeva puno truda i novca. Instalacija ne zahtijeva poboljšanje već instaliranih kabelskih i nadzemnih vodova koji imaju samo 4 vodljiva uređaja.

Mane:

• povećava se vjerojatnost dobivanja strujnog udara;
• Linijski napon može se pojaviti na tijelu električne instalacije tijekom prekida električnog kruga;
• velika vjerojatnost gubitka kruga uzemljenja u slučaju oštećenja vodljivog uređaja;
• Ovaj sustav štiti samo od kratkih spojeva.

TN-S sustav

Posebnost sustava je da se električna energija opskrbljuje potrošače preko 5 vodiča u trofaznoj mreži i preko 3 vodiča u jednofaznoj mreži.

Ukupno 5 vodljivih izvora napušta mrežu, od kojih 3 služe kao faza napajanja, a preostala 2 su neutralni vodiči spojeni na nultu točku.

Dizajn:

1. PN je neutralni mehanizam koji je uključen u krug električne opreme.
2. PE je čvrsto uzemljeni vodič koji obavlja zaštitnu funkciju.

Prednosti:

• jednostavnost instalacije;
• niske cijene nabave i održavanja sustava;
• visok stupanj električne sigurnosti;
• nije potrebna izrada kontura;
• mogućnost korištenja sustava kao uređaja za zaštitu od curenja struje.

Sustav TN-C-S

Sustav TN-C-S uključuje podjelu PEN vodiča na PE i N u nekom dijelu kruga. Obično se odvajanje događa u ploči u kući, a prije toga se spajaju.

Prednosti:

• jednostavan uređaj obrambeni mehanizam od udara groma;
• dostupnost zaštite od kratkog spoja.

Nedostaci korištenja:

• loša razina zaštite od spaljivanja neutralnog vodiča;
• mogućnost pojave faznog napona;
• visoki troškovi instalacije i održavanja;
• napon se ne može automatski isključiti;
• Nema zaštite od struje na otvorenom.

TT sustav

TT je dizajniran da pruži visoku razinu sigurnosti. Instalira se u elektranama s niskom razinom tehničkog stanja, na primjer, gdje se koriste gole žice, električne instalacije koje se nalaze na otvorenom ili montirane na nosače.

TT je montiran prema krugu s četiri vodiča:

• 3 faze koje daju napon su međusobno pomaknute pod kutom od 120°;
• 1 zajednička nula obavlja kombinirane funkcije radnog i zaštitnog vodiča.

TT prednosti:

• visoka razina otpornost na deformaciju žice koja vodi do potrošača;
• zaštita od kratkog spoja;
• Mogućnost korištenja na visokonaponskim električnim instalacijama.

Mane:

• složeni uređaj za zaštitu od munje;
• nemogućnost praćenja faza kratkog spoja u električnom krugu.

Izolirani neutralni sustavi

Pri prijenosu i distribuciji električne struje do potrošača koristi se trofazni sustav. Time je moguće osigurati simetriju i ravnomjernu raspodjelu strujnog opterećenja.

Takav uređaj stvara način rada koji uključuje korištenje transformatorske kabine i generatora. Njihove neutralne točke nisu opremljene petljom za uzemljenje.

Izolirani tip nulte koristi se u strujnom krugu pri spajanju sekundarnih namota transformatorskih instalacija u trokutasti dijagram i u nedostatku struje tijekom hitnih situacija. Takva mreža je zamjenski krug.

Izolirana neutralna boja potiče prodor izolacijski premaz u slučaju kratkog spoja, a kratki spoj se javlja u drugim fazama.

IT sustav

IT sustav s naponima do 1000 V osigurava uzemljenje kroz visoku razinu otpora i opremljen je neutralnim napajanjem.

Sve vanjski elementi električne instalacije koje su izrađene od materijala koji provode struju su uzemljene. Među prednostima su niske stope curenja struje tijekom jednofaznog kratkog spoja električne mreže. Instalacija s takvim mehanizmom može raditi dugo vremenačak i u hitnim situacijama. Nema razlike između potencijala.

Nedostatak: Strujna zaštita ne radi tijekom zemljospoja. Kod rada u jednofaznom kratkom spoju, vjerojatnost strujnog udara se povećava kada dodirnete drugu fazu instalacije.