Uzemljenje - sustav zaštitnog kruga za sprječavanje strujnog udara kada je faza kratko spojena na kućište. Svrha, vrste i metode njegove instalacije glavna su pitanja s kojima se suočava svaki vlasnik stambenih i industrijskih prostora.

Uređaj za uzemljenje je konstrukcija opremljena uzemljivačem i uzemljivačima.

Vrste uzemljenja ovisno o udaljenosti objekta od zaštitnog kruga

Prema ovoj karakteristici, vrste uređaja za uzemljenje dijele se na:

• daljinski;
• konturni uređaj.

Analizirajmo svaki od njih detaljnije.

Daljinski uređaj

S ovom vrstom, mjesto uzemljenja elektrode izrađuje se izvan prostorija. daljinski (koncentrirano) zaštitni uređaj montirati ako je nemoguće opremiti strujni krug na mjestu sa kamenim, kamenitim tlom ili ako postoji zemljište koje je najprikladnije za uzemljenje iza gradilišta. Rasipanje proizvodne opreme na znatnoj udaljenosti jedna od druge je još jedan razlog za instaliranje udaljenog sustava.

Prednost ove vrste je mogućnost odabira mjesta ugradnje s najboljim svojstvima tla, s niskom razinom otpornosti. Takva tla uključuju - glinu ili pjeskovito vlažno tlo. Ali metoda ima značajan nedostatak. Vrijednost faktora dodira vodiča je 1, zbog udaljenosti od proizvodnih pogona.

Ova vrsta zaštite montirana je za opsluživanje objekata s niskim strujama kratkog spoja (ne više od kV). Potencijalni napon pri dodiru oštećenog dijela strujnog kruga nije manji od potencijala uzemljenih elektroda.

konturni uređaj

Elektrode za uzemljenje nalaze se ravnomjerno, duž granica konture servisiranog područja i na njemu. Stoga je drugo ime ove vrste distribuirano. Ovakvim načinom ugradnje uzemljivača sigurnost korištenja uređaja osigurava se spuštanjem potencijala na svakom uzemljivaču i izjednačavanjem njihovih potencijala. Ova metoda vam omogućuje smanjenje vršne struje kratkog spoja. Uzemljene elektrode smještene same na području kruga omogućuju rješavanje ovog problema.

Svaka metoda uzemljenja, s dugim radom, može povećati otpor kruga. Za rano otkrivanje kvara potrebno je povremeno pregledavati krug i zategnuti matice na žicama.

Uređenje ponovnog uzemljenja

Ova metoda vam omogućuje da smanjite vrijednost struje kvara koja je opasna za ljude i druga oštećenja ožičenja i električnih uređaja. Istodobno, ovo je odvojeno smješten i neovisan o glavnom krugu sustava uzemljivača.

Instalacija omogućuje rad u hitan slučaj najbliži prekidač. Najčešće, na ponovljen način, opremljena je stara zgrada sa zastarjelim dvožilnim aluminijskim ožičenjem. Ožičenje se vodi do svakog potrošača od mjesta zavarivanja krajnjeg kontakta na bazi kruga. Žice su pričvršćene na tijelo štita uz pomoć vijaka i matica s groverima.

Vrste uzemljenja ovisno o ožičenju

Prije izvođenja radova na električnom ožičenju zgrade potrebno je odabrati način spajanja uzemljenja na kućnu mrežu i vrstu zaštitnog kruga. Ovdje je prijepis skraćenica korištenih u nazivu vrsta kabelskog ulaza:

• I - izolirano ožičenje;
• N - označava vezu s neutralnom žicom;
• T je simbol koji označava vezu sa žicom za uzemljenje.

Usvojen je svjetski sustav uzemljenja koji uključuje tri glavne vrste.

IT sustav

Praktički neupotrebljiv sustav u stambena izgradnja. Uz to se koristi otpor s velikom denominacijom ili kroz zračni raspor. Ova vrsta uzemljenja koristi se u laboratorijskim i medicinskim ustanovama. Služi za pružanje visoke razine zaštite za opremu i instrumente koji zahtijevaju značajnu razinu sigurnosti i stabilnosti tijekom održavanja.

Prema pravilima PUE-a, za privatnu gospodarsku izgradnju možete koristiti sustav s neovisnim uzemljenjem.

TT sustav

Žice se dovode do centrale, na ulazu u zgradu s dvije uzemljene elektrode. Najčešće se koristi za održavanje sustava izvora napona u mreži i na metalnom premazu sustava bez izolacije. Značajni pokazatelji uspješnosti neutralna žica ki na udaljenosti od strujnih transformatora do potrošača električne energije.

Tijekom instalacije može biti teško odabrati promjer ožičenja kako bi se osigurala sigurnost samog tla. Za te je svrhe u ovu vrstu ožičenja instaliran sustav isključivanja.

TN sustav

Ovaj, najčešći tip uzemljivača s neutralnim uzemljenjem, omogućuje vam spajanje na nulu svih strujnih potrošača u danoj zgradi. Sva oprema je spojena na uzemljenje preko nula žica. Sva vodljiva kućišta, oprema i uređaji u centralama i drugim potrošačima, u slučaju kratkog spoja na kućišta, automatski se isključuju iz mreže i štite osobu u prostoriji od strujnog udara. Dijeli se na sljedeće vrste:

1. TN sustav - 5. Vrsta spoja uzemljenja i neutralne žice s dva odvojena vodiča. Ova metoda je daleko najsigurnija za ljude. Ožičenje iz izvora napajanja, ovom metodom, provodi se trožilnim bakrene žice s odgovarajućom presjekom za danu zgradu i brojem potrošača. U pravilu se za spajanje faze koristi smeđi ili crni vodič, nula je spojena plavom ili plavom žicom, a žuto-zelena izolacija se koristi za spajanje uzemljenja.
2. TN-C-S sustav, u njemu se dvije žice dovode do električne ploče, odnosno neutralna žica i fazna žica. I već u štitu, nula je podijeljena na dva vodiča, od kojih je jedan nula, a drugi je žica za uzemljenje. Kako bi se osigurala pouzdana i sigurna zaštita u štitu, potrebno je ugraditi dodatni prekidač nakon ožičenja vodiča.

Kada se u ožičenju stare zgrade koja nije opremljena zaštitnim krugom koristi bakreni vodiči, čini se da električnu mrežu opremi pouzdanom zaštitom.

Takav sustav dobro štiti ožičenje i kućanske aparate kada ga udari grom. Prilikom ugradnje RCD-a povećava se razina ljudske sigurnosti. Nedostaci uključuju ugradnju dodatne opreme i smanjenu sigurnost pri servisiranju seoske kuće.

Kao rezultat toga, predstavljamo glavne točke članka.

Poprečni presjek ožičenja i izbor dizajna petlji za uzemljenje jedna su od glavnih karakteristika pri ugradnji jedne od vrsta petlje za uzemljenje.

Za izvođenje radova na izradi petlje za uzemljenje koriste se različite uzemljene elektrode od umjetnih ili prirodnih metala. Na temelju stavka 1,7,109 Pravila za ugradnju, može se koristiti armiranobetonski ili metalni dio zgrade, zaštitni omotači kabela koji se nalaze u tlu, cijevi uronjene u bunare i drugo.

Nemojte spajati žice za uzemljenje na plinovode, kanalizacijske cijevi, cjevovode za grijanje. Ali za izjednačavanje potencijala struje, ovi se odjeljci mogu koristiti.

Kad moć električna mreža zgrade iznad kW, mora biti opremljen sustavom uzemljenja. Za osiguranje koriste se vrste uzemljenja siguran rad trenutnu mrežu, ali vrijednost otpora ne smije biti veća od 4 oma.

Prekidači za uzemljenje (kolčići za uzemljenje zabijeni u zemlju kako bi se stvorila petlja za uzemljenje) moraju biti izrađeni od bakra, pocinčanog ili crnog metala. Sve veličine uzemljenih elektroda i drugih komponenti kruga navedene su u paragrafima PUE.

Horizontalni kratkospojnik petlje za uzemljenje mora biti ukopan u zemlju najmanje pola metra, a u slučaju laganog tla treba biti ukopan najmanje metar. Horizontalni skakači utječu na otpor kruga više od vertikalnih uzemljenja.

Ako je potrebno, postavlja se ponovljena petlja uzemljenja električne mreže.

Prilikom odabira presjeka, morate se upoznati, ali žica za uzemljenje ne može biti manja od fazne žice.

Uzemljenje ne može zamijeniti automatski prekidač i RCD, a oni ne mogu obavljati posao uzemljenja.

Da izbjegne poraz elektro šok pri dodirivanju golih žica ili oštećene električne opreme, Međunarodna elektrotehnička tvrtka (IEC) razvila je posebnu zaštitu zvanu uzemljenje. Također, ovaj sustav je standardiziran u GOST RF i Detaljan opis dostupno u knjizi PUE (pravila za projektiranje i rad električne opreme). Što je petlja uzemljenja električne mreže? Sve je vrlo jednostavno, to je dodatni vodič uređaja spojenih na nulu. U slučaju nesreće, kada je izolacija prekinuta ili se kontakt pojavi tamo gdje ne bi trebao biti, energija faze će ići na nulu duž PE žice, a čak i u slučaju slučajnog kontakta, osoba neće biti povrijeđen. Analizirajmo koje se vrste sustava uzemljenja koriste u Rusiji.

TN i njegove sorte

Najčešći tip sustava uzemljenja je TN, u kojem je nula poravnata s tlom cijelom svojom dužinom. Ova vrsta se također naziva čvrsto uzemljeni neutralni u napajanju, kada je uvjetna nula N izvora spojena na uređaj za uzemljenje PE. Uređaj za uzemljenje nije kompliciran, ali je ipak tehnološki napredan i predstavlja skupinu klinova zabijenih okomito u tlo do znatne dubine do vodonosnika, od 2,5 metara ili više. Ove igle su spojene trakom ili kabelom u jednu petlju uzemljenja stambene zgrade. Razmotrite koja klasifikacija TN sustava danas postoji i koja je razlika između svih sorti.

TN-C

U starom stambenom fondu koristi se vrsta zaštite, tada nula N djeluje i kao zaštitna žica PE, u kombinaciji. Ovo je najjednostavnija i najjeftinija opcija za uzemljenje električne instalacije do 1000 V.

TN-C tip je zastario i električno opasan, jer nema poseban zaštitni vodič, a u slučaju nužde cijeli potencijal će biti na električnoj opremi, izlažući rizik od strujnog udara ili požara.

TN-S

Stoga se u novoprojektiranim zgradama koristi drugi podsustav, u ovom uređaju postoji zasebna žičana faza, nula (neutralna) i zaštitni vodič PE. Vodiči N i PE, počevši od trafostanice s čvrsto uzemljenim neutralnim elementom, zasebne su komponente sustava napajanja.

Ova vrsta je najpouzdanija od prihvaćenih vrsta uzemljenja električne mreže. Njegovi nedostaci uključuju visoku cijenu, jer je potreban dodatni vodič od trafostanice do potrošača.

Lišen ovih nedostataka, relativno je jednostavan za implementaciju, što objedinjuje prednosti prethodno opisanih sustava. Također se lako provodi tijekom rekonstrukcije starih zgrada. Značenje ove sheme je da se TN-C sustav organizira prije glavne centrale, zatim se neutralna žica PEN podijeli na dva vodiča N i PE, zatim dolazi TN-S sustav.

Nedostatak ovog sustava je isti kao i TN-C, kada se PEN sabirnica pokvari, sustav je pod punim naponom. Ovaj nedostatak se suzbija ugradnjom dodatnih uređaja, poput onih koji vrše hitno isključenje potrošača iz mreže.

TT i IT

Postoje još dvije vrste napajanja koje se koriste u posebnim uvjetima, a to je onaj - kada je isporuka električne energije organizirana faznim žicama iz izvora s čvrsto uzemljenim neutralnim, a uzemljenje je organizirano izravno kod potrošača. Na taj način se povezuju mobilne kućice, privremeni objekti. Ova vrsta zahtijeva obveznu upotrebu uređaja zaštitno isključivanje RCD.

Druga mogućnost je vrsta napajanja koja ne koristi čvrsto uzemljenu neutralnu. Nula izvora povezana je preko posebnih uređaja s visokim unutarnjim otporom, a nulti i nulti uređaj instaliran je izravno na potrošača. zaštitno uzemljenje(prema PUE 7, poglavlje 1.7). Ova vrsta opskrbe se koristi u posebnim laboratorijima, jer su smetnje koje se na ovaj način unose minimalne.

Općenito govoreći, može se primijetiti da je velika i strašna snaga električne energije odavno opisana, izračunata, navedena u debelim tablicama. Regulatorni okvir koji definira puteve sinusoidnih električnih signala s frekvencijom od 50 Hz može svojim glasnoćom gurnuti svakog novorođenčeta u užas. I unatoč tome, svaki posjetitelj tehničkih foruma odavno zna da nema skandaloznijeg problema od prizemljenja.

Masa proturječnih mišljenja zapravo malo doprinosi utvrđivanju istine. Štoviše, ovo je pitanje zapravo ozbiljno i zahtijeva pomnije razmatranje.

Osnovni koncepti

— električna veza predmet od vodljivog materijala sa zemljom. Uzemljenje se sastoji od vodiča za uzemljenje (vodljivi dio ili skup međusobno povezanih vodljivih dijelova koji su u električnom kontaktu sa zemljom izravno ili kroz međuvodljivi medij) i uzemljivača koji povezuje uzemljeni uređaj s uzemljivačem. Uzemljivač može biti jednostavna metalna šipka (najčešće čelik, rjeđe bakar) ili složeni skup elemenata posebnog oblika.

Kvaliteta uzemljenja određena je vrijednošću električni otpor krug uzemljenja, koji se može smanjiti povećanjem kontaktne površine ili vodljivosti medija - korištenjem mnogih šipki, povećanjem sadržaja soli u zemlji itd. Uređaj za uzemljenje u Rusiji, zahtjevi za uzemljenje i njegov uređaj regulirani su Pravilima električnih instalacija (PUE).

Zaštitni vodiči uzemljenja u svim električnim instalacijama, kao i nulti zaštitni vodiči u električnim instalacijama napona do 1 kV s čvrsto uzemljenim neutralnim elementom, uključujući gume, moraju imati slovna oznaka RE i oznaka boje naizmjenične uzdužne ili poprečne pruge iste širine (za gume od 15 do 100 mm) žute i zelene boje.

Nulti radni (neutralni) vodiči označeni su slovom N i plavom bojom. Kombinirani nulti zaštitni i nulti radni vodiči moraju imati slovnu oznaku PEN i oznaku boje: plave po cijeloj dužini i žutozelene pruge na krajevima.

Prizemne vrste

TN-C sustav (fr. Terre-Neutre-Combine) predložio je njemački koncern AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) 1913. godine. Radna nula i PE-vodič (Protection Earth) u ovom sustavu su spojeni u jednu žicu. Najveći nedostatak bilo je stvaranje linearnog napona (1,732 puta većeg od faznog napona) na kućištima električnih instalacija tijekom nulte prekida u nuždi.

Unatoč tome, danas ovaj sustav uzemljenja možete pronaći u zgradama zemalja bivšeg SSSR-a.

Za zamjenu uvjetno opasnog TN-C sustava 1930-ih razvijen je TN-S sustav (fr. Terre-Neutre-Separe), u kojem su radna i zaštitna nula odvojene izravno na trafostanici, a uzemljiva elektroda je bila prilično složen dizajn metalnih okova.

Dakle, kada je radna nula prekinuta na sredini voda, električne instalacije nisu dobile mrežni napon. Kasnije je takav sustav uzemljenja omogućio razvoj diferencijalnih automata i automata koji se pokreću curenjem struje, sposobnih osjetiti malu struju. Njihov rad do danas temelji se na Kirghofovim zakonima, prema kojima struja koja teče kroz faznu žicu mora biti brojčano jednaka struji koja teče kroz radnu nultu struju.

Također možete promatrati TN-CS sustav, gdje se razdvajanje nula događa na sredini linije, međutim, u slučaju prekida neutralne žice, do točke odvajanja kućišta, one će biti ispod mrežni napon, koji će pri dodiru predstavljati opasnost po život.

Ako izostavimo uvođenje "električarske biblije" (PUE), onda da biste razumjeli tehnologiju uzemljenja, trebate se (za početak) osvrnuti na Poglavlje 1.7 koje se zove "Zaštitne mjere za uzemljenje i električnu sigurnost".

U točki 1.7.2. PUE kaže:

• Električne instalacije u odnosu na mjere električne sigurnosti dijele se na:
• električne instalacije iznad 1 kV u mrežama s efektivno uzemljenim neutralom (s velike struje zemljospoj), ;
• električne instalacije iznad 1 kV u mrežama sa izolirano neutralno(s malim strujama zemljospoja);
• električne instalacije do 1 kV sa uzemljenim neutralom;
• električne instalacije do 1 kV s izoliranim neutralnim.

Velika većina stambenih i poslovnih zgrada u Rusiji koristi čvrsto utemeljena neutralna. Točka 1.7.4. glasi:

Neuzemljeni nul je neutralni transformator ili generator spojen na uređaj za uzemljenje izravno ili putem niskog otpora (na primjer, preko strujnih transformatora).

Pojam na prvi pogled nije sasvim jasan – neutralni uređaj i uređaj za uzemljenje ne nalaze se na svakom koraku u znanstveno-popularnom tisku. Stoga će se u nastavku postupno objašnjavati sva nerazumljiva mjesta.

Uvedimo nekoliko pojmova – tako će se moći govoriti barem jednim jezikom. Možda će se točke činiti "izvučene iz konteksta". Ali PUE nije fikcija, a takva odvojena uporaba trebala bi biti sasvim opravdana – kao primjena pojedinih članaka Kaznenog zakona. Međutim, originalni PUE prilično je dostupan i u knjižarama i na internetu - uvijek se možete obratiti izvornom izvoru.

• 1.7.6. Uzemljenje bilo kojeg dijela električne instalacije ili druge instalacije je namjerno električno povezivanje ovog dijela s uređajem za uzemljenje.
• 1.7.7. Zaštitno uzemljenje je uzemljenje dijelova električne instalacije radi osiguranja električne sigurnosti.
• 1.7.8. Radno uzemljenje je uzemljenje bilo koje točke strujnih dijelova električne instalacije, koje je neophodno za osiguranje rada električne instalacije.
• 1.7.9. Nuliranje u električnim instalacijama napona do 1 kV je namjerno spajanje dijelova električne instalacije koji inače nisu pod naponom sa uzemljenim neutralom generatora ili transformatora u mrežama. trofazna struja, sa čvrsto uzemljenim izlazom izvora jednofazna struja, sa uzemljenom središnjom točkom izvora u mrežama istosmjerna struja.
• 1.7.12. Uzemljivač je vodič (elektroda) ili skup metalno spojenih vodiča (elektroda) koji su u kontaktu sa zemljom.
• 1.7.16. Uzemljivač je vodič koji povezuje uzemljene dijelove s elektrodom za uzemljenje.
• 1.7.17. Zaštitni vodič (PE) u električnim instalacijama je vodič koji se koristi za zaštitu ljudi i životinja od strujnog udara. U električnim instalacijama do 1 kV zaštitni vodič spojen na uzemljeni nul generatora ili transformatora naziva se nulti zaštitni vodič.
• 1.7.18. Nulti radni vodič (N) u električnim instalacijama do 1 kV je vodič koji se koristi za napajanje električnih prijemnika, spojen na čvrsto uzemljenu neutralnu nulu generatora ili transformatora u trofaznim strujnim mrežama, s čvrsto uzemljenim izlazom jednofazne izvor struje, sa čvrsto uzemljenom izvornom točkom u trožičnim istosmjernim mrežama. Kombinirani nulti zaštitni i nulti radni vodič (PEN) u električnim instalacijama do 1 kV je vodič koji objedinjuje funkcije nultog zaštitnog i nultog radnog vodiča. U električnim instalacijama do 1 kV s čvrsto uzemljenim neutralom, nulti radni vodič može obavljati funkcije nultog zaštitnog vodiča.

Riža. 1. Razlika između zaštitnog uzemljenja i zaštitne "nule"

Dakle, jednostavan zaključak slijedi izravno iz uvjeta PUE. Razlike između "zemlje" i "nula" su jako male... Na prvi pogled (koliko je kopija u ovom trenutku pokvareno). U najmanju ruku, moraju se kombinirati (ili se čak mogu izvesti "u jednoj boci"). Pitanje je samo gdje i kako je to učinjeno.

Usput, napominjemo stavak 1.7.33.

Uzemljenje ili uzemljenje električnih instalacija treba izvesti:

• pri naponu od 380 V i više naizmjenična struja i 440 V i više istosmjerne struje - u svim električnim instalacijama (vidi također 1.7.44 i 1.7.48);
• na nazivni naponi iznad 42 V, ali ispod 380 V AC i iznad 110 V, ali ispod 440 V DC - samo u prostorijama s povećana opasnost, posebno opasni iu vanjskim instalacijama.

Drugim riječima, nije potrebno uzemljiti ili neutralizirati uređaj spojen na 220 volti AC. I u tome nema ništa posebno iznenađujuće - u običnim sovjetskim utičnicama stvarno nema treće žice. Možemo reći da je Eurostandard (ili njemu blisko novo izdanje PUE) koji se primjenjuje u praksi bolji, pouzdaniji i sigurniji. Ali po starom PUE-u, mi smo desetljećima živjeli u našoj zemlji... A što je posebno važno, kuće su gradili cijeli gradovi.

Međutim, kada je u pitanju uzemljenje, ne radi se samo o naponu napajanja. Dobra ilustracija toga je VSN 59-88 (Goskomarchitectura) "Električna oprema stambenih i javnih zgrada. Standardi projektiranja" Izvod iz poglavlja 15. Uzemljenje (nuliranje) i zaštitne sigurnosne mjere:

15.4. Za uzemljenje (uzemljenje) metalnih kućišta kućnih klima uređaja, stacionarnih i prijenosnih kućanskih aparata I klase (bez dvostruke ili pojačane izolacije), kućanski električni aparati moć sv. 1,3 kW, kućišta trofaznih i jednofaznih električnih štednjaka, kotlova za kuhanje i druge toplinske opreme, kao i metalni nestrujni dijelovi tehnološke opreme prostorija s mokrim procesima, zasebni vodič s jednakim poprečnim presjekom na fazu treba koristiti, položenu sa štita ili štita na koji je spojen ovaj električni prijemnik, a u vodove koji opskrbljuju medicinsku opremu - iz ASU ili glavne centrale zgrade. Ovaj vodič je spojen na neutralni vodič mreže. U tu svrhu zabranjena je uporaba radnog neutralnog vodiča.

To stvara normativni paradoks. Jedan od rezultata vidljivih na razini kućanstva bilo je stjecanje perilice rublja"Vyatka-automatski" skein od jedne jezgre aluminijska žica uz zahtjev za izvođenje uzemljenja (rukama ovlaštenog stručnjaka).

I još jedna zanimljiva točka: 1.7.39. U električnim instalacijama do 1 kV s čvrsto uzemljenim neutralnim ili čvrsto uzemljenim izlazom jednofaznog izvora struje, kao i sa čvrsto uzemljenom središnjom točkom u trožičnim istosmjernim mrežama, mora se izvesti nuliranje. Upotreba u takvim električnim instalacijama uzemljenja kućišta električnih prijemnika bez njihovog uzemljenja nije dopuštena.

U praksi to znači – ako hoćete “zemljiti” – prvo “zanuli”. Inače, to je u izravnoj vezi s famoznom problematikom “baterija” – koja se iz potpuno neshvatljivog razloga pogrešno smatra boljom od nuliranja (uzemljenja).

Parametri uzemljenja

Sljedeći aspekt koji treba uzeti u obzir su numerički parametri uzemljenja. Budući da fizički nije ništa drugo do vodič (ili skup vodiča), njegova će glavna karakteristika biti otpor.

1.7.62. Otpor uređaja za uzemljenje, na koji su spojeni neutrali generatora ili transformatora ili izlazi jednofaznog izvora struje, u bilo koje doba godine ne smije biti veći od 2, 4, odnosno 8 ohma, pri linijski naponi 660, 380 i 220 V trofazno napajanje ili 380, 220 i 127 V jednofazno napajanje. Ovaj otpor mora se osigurati uzimajući u obzir korištenje prirodnih vodiča za uzemljenje, kao i vodiča za uzemljenje za ponovno uzemljenje nulte žice nadzemnih vodova do 1 kV s brojem izlaznih vodova od najmanje dva. U tom slučaju, otpor uzemljene elektrode koja se nalazi u neposrednoj blizini neutralne nule generatora ili transformatora ili izlaza jednofaznog izvora struje ne smije biti veći od: 15, 30 i 60 Ohma, respektivno, pri mrežnim naponima od 660, 380 i 220 V trofaznog izvora struje ili 380, 220 i 127 U jednofaznog izvora struje.

Za niži napon prihvatljiv je veći otpor. To je sasvim razumljivo - prva svrha uzemljenja je osigurati sigurnost ljudi u klasičnom slučaju "faze" udara u kućište električne instalacije. Što je otpor manji, manji dio potencijala može biti "na kućištu" u slučaju nezgode. Stoga se najprije mora smanjiti rizik od viših napona.

Osim toga, mora se uzeti u obzir da uzemljenje služi i za normalan rad osigurača. Za to je potrebno da linija tijekom kvara "na tijelo" značajno promijeni svoja svojstva (prvenstveno otpor), inače se operacija neće dogoditi. Što je veća snaga električne instalacije (i potrošeni napon), to je manji njezin radni otpor, a samim time i otpor uzemljenja (inače, u slučaju nesreće, osigurači neće raditi zbog male promjene u ukupnom otporu strujnog kruga).

Sljedeći normalizirani parametar je poprečni presjek vodiča.

1.7.76. Uzemljenje i nulti zaštitni vodiči u električnim instalacijama do 1 kV moraju imati dimenzije ne manje od onih navedenih u tablici. 1.7.1 (vidi također 1.7.96 i 1.7.104) .

Nije preporučljivo davati cijelu tablicu, dovoljan je izvod:

Za goli bakar, minimalni presjek je 4 četvorna metra. mm, za aluminij - 6 sq. mm. Za izolirane, odnosno 1,5 četvornih metara. mm i 2,5 kvadratnih metara. mm. Ako vodiči za uzemljenje idu u isti kabel s električnim ožičenjem, njihov poprečni presjek može biti 1 četvorni. mm za bakar i 2,5 sq. mm za aluminij.

Uzemljenje u stambenoj zgradi

U normalnoj situaciji "kućanstva", korisnici električne mreže (tj. stanovnici) rade samo s mrežom Grupe (7.1.12 PUE. Grupna mreža - mreža od štitova i razvodnih točaka do svjetiljki, utičnica i drugih električnih prijamnika). Iako se u starim kućama gdje se štitnici postavljaju izravno u stanove, moraju nositi s dijelom distribucijske mreže (7.1.11 PUE. Distribucijska mreža- mreža od VU, ASU, MSB do distribucijskih točaka i štitova). Poželjno je to dobro razumjeti, jer se često "nula" i "zemlja" razlikuju samo u mjestu veze s glavnim komunikacijama.

Iz ovoga je u PUE formulirano prvo pravilo uzemljenja:

7.1.36. U svim zgradama, grupni mrežni vodovi položeni od skupnih, podnih i stambenih štitnika do opće rasvjetnih tijela, utičnica i stacionarnih električnih prijamnika moraju biti trožični (fazni - L, nulti radni - N i nulti zaštitni - PE vodiči). Nije dopušteno kombinirati nulte radne i nulte zaštitne vodiče različitih grupnih vodova. Nulti radni i nulti zaštitni vodiči ne smiju se spajati na oklope ispod zajedničkog terminala.

Oni. Od poda, stana ili skupnog štita moraju se položiti 3 (tri) žice, od kojih je jedna zaštitna nula (uopće nije uzemljenje). Što, međutim, nimalo ne sprječava korištenje za uzemljenje računala, kabelskog ekrana, ili "rep" zaštite od munje. Čini se da je sve jednostavno i nije sasvim jasno zašto ulaziti u takvu složenost.

Možete pogledati svoju kućnu utičnicu ... I s vjerojatnošću od oko 80% tamo nećete vidjeti treći kontakt. Koja je razlika između nultog radnog i nultog zaštitnih vodiča? U štitu su spojeni na istu sabirnicu (iako ne u jednoj točki). Što će se dogoditi ako u ovoj situaciji koristimo radnu nulu kao zaštitnu?

Teško je pretpostaviti da će nemaran električar zbuniti fazu i nulu u štitu. Iako to konstantno plaši korisnike, nemoguće je pogriješiti u bilo kojem stanju (iako ima jedinstvenih slučajeva). Međutim, "radna nula" prolazi kroz brojne strobe, vjerojatno prolazi kroz nekoliko razvodnih kutija (obično malih, okruglih, postavljenih u zid blizu stropa).

Tamo je već mnogo lakše pobrkati fazu s nulom (učinio sam to sam više puta). I kao rezultat toga, 220 volti će se pojaviti na slučaju pogrešno "uzemljenog" uređaja. Ili još jednostavnije - kontakt će izgorjeti negdje u krugu - i gotovo isti 220 će proći na tijelo kroz opterećenje električnog potrošača (ako je ovo električni štednjak za 2-3 kW, onda se neće činiti dovoljno ).

Za funkciju zaštite osobe, iskreno, ovo je neprikladna situacija. Ali za uzemljenje, zaštita od munje tipa APC nije smrtonosna, jer je tamo ugrađena visokonaponska rastavljač. Međutim, bilo bi nedvojbeno pogrešno preporučiti takvu metodu sa sigurnosnog stajališta. Iako se mora priznati da se ovo pravilo vrlo često krši (i obično bez ikakvih štetnih posljedica).

Treba napomenuti da su mogućnosti zaštite od munje radne i zaštitne nule približno jednake. Otpor (do spojne sabirnice) se neznatno razlikuje, a to je možda glavni čimbenik koji utječe na protok atmosferskih pikapa.

Iz daljnjeg teksta PUE-a možete vidjeti da doslovno sve što se nalazi u kući mora biti spojeno na nulti zaštitni vodič:

7.1.68. U svim prostorijama potrebno je na neutralni zaštitni vodič spojiti otvorene vodljive dijelove tijela opće rasvjete i stacionarnih električnih prijamnika (električni štednjaci, bojleri, kućni klima uređaji, električni ručnici i sl.).

Općenito, lakše je predstaviti sljedeću ilustraciju:

Riža. 1. Shema uzemljenja.

Slika je prilično neobična (za svakodnevnu percepciju). Doslovno sve što se nalazi u kući mora biti uzemljeno na posebnom autobusu. Stoga se može postaviti pitanje – ipak su bez toga živjeli desetljećima, a svi su živi i zdravi (i hvala Bogu)? Zašto sve mijenjati tako ozbiljno? Odgovor je jednostavan – sve je više potrošača električne energije, a oni su sve snažniji. Sukladno tome, povećava se rizik od ozljeda.

Ali ovisnost sigurnosti i troškova je statistička vrijednost, a uštede nitko nije otkazao. Stoga se ne isplati slijepo polagati bakrenu traku pristojnog presjeka po obodu stana (umjesto postolja), vodeći sve do nje, do metalnih nogu stolice, ne isplati se. Kako ljeti ne hodati u bundi, a stalno nositi motociklističku kacigu. Ovo je pitanje adekvatnosti.

Također u područje neznanstvenog pristupa je i samostalno kopanje rovova ispod zaštitni krug(u gradskoj kući, osim problema, ovo sigurno neće donijeti ništa). A za one koji još uvijek žele iskusiti sve užitke života - u prvom poglavlju EMP-a nalaze se standardi za izradu ove temeljne strukture (u pravom smislu te riječi).

Rezimirajući gore navedeno, možemo izvući sljedeće praktične zaključke:

• Ako je grupna mreža napravljena s tri žice, za uzemljenje/uzemljenje se može koristiti zaštitna nula. Za to je zapravo i dizajnirana.
• Ako je grupna mreža napravljena s dvije žice, preporučljivo je pokrenuti zaštitnu neutralnu žicu od najbližeg štita. Poprečni presjek žice mora biti veći od faznog (točnije, možete konzultirati PUE).

Globalizacija nije zaobišla ni elektrotehniku, IEC ( Međunarodna električna tvrtka) je razvio jedinstveni standard prema kojem su sustavi uzemljenja osposobljeni.

Mogu se razlikovati sljedeća tri sustava, kao i još tri podsustava uzemljenja:

• TN sustav: TN-C, TN-S, TN-C-S podsustavi.
• TT sustav.
• IT sustav.

Međunarodna klasifikacija sustava uzemljenja označena je velikim slovima. Prvo slovo označava prirodu UZEMLJENJA NAPAJANJA, drugo - prirodu UZEMLJENJA IZLOŽENIH DIJELOVA ELEKTRIČNE INSTALACIJE.

Koji od sustava pouzdano štiti?

Skraćenica slova znači:

• T (terre - zemlja) - uzemljen;
• N (neuter - neutral) - spojen na neutralni izvor (nula);
• I (izol) - izoliran.

U GOST-u su uvedene oznake nultih vodiča:

• N - nulti radni vodič;
• PE - nulti zaštitni vodič;
• PEN - kombinirani nulti radni i zaštitni vodič uzemljenja.

Namjena sustava uzemljenja

Predlažem da rastavite svaki sustav i podsustav kako biste bolje razumjeli kako rade i čemu služe.

TN sustav - sustav u kojem je nul izvora napajanja čvrsto uzemljen, a otvoreni vodljivi dijelovi električnog ožičenja spojeni su na čvrsto uzemljenu nultu izvora pomoću nultih zaštitnih vodiča.

Pojam čvrsto uzemljen znači da vodič N (neutralni) nije spojen na lučni reaktor, već na petlju za uzemljenje, koja je direktno montirana u blizini transformatorske stanice.

TN sustav: TN-C podsustav

TN-C - nulti radni i nulti zaštitni vodiči kombinirani su u jednom vodiču u cijelom sustavu (C - kombinirani - kombinirani).

Prednosti TN-C podsustava.

Najčešći podsustav, ekonomičan i jednostavan.

Nedostaci TN-C podsustava

Takav sustav nema zasebni PE (zaštitno uzemljenje) vodič. To znači da nema uzemljenja u utičnicama u stambenoj zgradi. Često se s takvim sustavom vrši nuliranje. Nuliranje je ekstremna mjera, izračunata na učinak kratkog spoja. Ako je fazni vodič na tijelu uređaja, bit će kratki spoj(KZ), na kraju će uspjeti osigurač za gašenje.

S takvim TN-C sustavom izjednačavanje potencijala u kupaonici je neprihvatljivo.

TN-C sustav uzemljenja koristi se u starom stambenom fondu i ne može se preporučiti za nove zgrade.

TN-C dijagram sustava

TN sustav: TN-S podsustav

TN-S - nulti radni i nulti zaštitni vodiči rade odvojeno u cijelom sustavu (S - odvojeno - odvojeno).

Prednosti TN-S podsustava.

Najmoderniji i najsigurniji sustav uzemljenja. Preporučuje se za izgradnju novih objekata. Doprinosi dobroj zaštiti ljudi, opreme, kao i zaštiti zgrada.

Nedostaci TN-S podsustava.

Manje uobičajeno. Zahtijeva polaganje peterožilne žice od transformatorske podstanice u trofazna mreža ili trožilni kabel u jednofaznoj mreži, što dovodi do povećanja cijene projekta.

TN-S shema sustava

TN sustav: TN-C-S podsustav

TN-C-S - nulti radni i nulti zaštitni vodiči su kombinirani u jednom vodiču u nekom njegovom dijelu, počevši od izvora napajanja do ulaska u zgradu, takav sustav se može podijeliti na N vodič i PE vodič. Nakon razdvajanja, takav sustav zahtijeva ponovno uzemljenje

Prednosti podsustava TN-S-S.

Nedostaci TN-S-S podsustava.

Potrebna modernizacija uspona na ulazima. Ako je PEN vodič slomljen, električni uređaji mogu biti izloženi opasnom potencijalu.

TT sustav

TT - nulta izvora je gluho uzemljena, a otvoreni vodljivi dijelovi električne instalacije spojeni su na uzemljivu elektrodu, električni neovisnu o uzemljivaču neutralnog izvora napajanja.

U našoj zemlji donedavno je bio zabranjen TT sustav uzemljenja. Danas je ovaj sustav prilično tražen i koristi se za mobilne zgrade, kao što su prikolice, štandovi, paviljoni, kuće itd. Dopušten je samo u slučajevima kada se ne mogu osigurati električni sigurnosni uvjeti u TN sustavu.

Takav sustav zahtijeva visokokvalitetno ponovno uzemljenje, s visokim zahtjevima otpornosti. Najučinkovitije uzemljenje u ovom slučaju je modularno uzemljenje. U svim ovim sustavima preporuča se korištenje RCD (uređaj diferentne struje) radi sigurnosti.

TT shema sustava

IT sustav

IT sustav - u takvom sustavu nulta napajanja je izolirana od zemlje ili uzemljena preko uređaja ili uređaja koji imaju veliki otpor, a izloženi vodljivi dijelovi električne instalacije su uzemljeni.

Svrha uzemljenja

Prvo, definirajmo uzemljenje. Uzemljenje treba shvatiti kao poseban električni spoj nekih mrežnih elemenata, metalnih kućišta raznih električnih uređaja ili električnih instalacija s konstrukcijom uzemljenja.

Uzemljivač treba smatrati nekom izvedbom posebnih uzemljivača s uzemljivačima, koji predstavljaju električni spoj električne instalacije sa zemljom.

Odnosno, ovaj dizajn uređaja za uzemljenje dizajniran je da apsorbira napon koji je opasan po život koji se pojavio na metalnom kućištu električne instalacije tijekom proboja izolacije mrežnih žica. Prekidači za uzemljenje osiguravaju pouzdan kontakt sa zemljom, a spojeni su vodičima na metalne dijelove električnih instalacija.

Za procjenu pouzdanosti i kvalitete memorije postoje određene vrijednosti otpora tla s tlom. Što je vrijednost otpora uzemljenja niža, to je bolja električna veza između uzemljene elektrode i uzemljenja. Za idealnu varijantu otpor je nula, ali to ne može biti zbog prisutnosti električnog otpora tla.

Opcije zemaljske petlje za privatnu kuću

Stoga se za različite vrste energetskih mreža određuju normalizirani otpori uzemljenja. Otpor neutralnog uzemljenja na transformatoru trafostanice prema standardu od 4 oma. Vrijednost otpora uzemljenja zaštite od groma u jednofazne mreže 220 V, također u 3-faznoj električnoj mreži 380 V je 10 ohma. Prema pravilima PES-a 1.7. 103 za TN-C-S sustave napajanja privatnih kuća i napajanje od 220/380 V, vrijednost otpora uzemljenja ne prelazi 30 ohma.

Vrste uzemljenja i njihovi zadaci

Postoje dvije vrste uzemljenja električnih instalacija - ono je radno i zaštitno. Ove vrste uzemljenja imaju vlastitu funkcionalnost. Dakle, radno uzemljenje osigurava normalne radne uvjete za električne instalacije. Radno tlo dizajniran za uzemljenje pojedinih dijelova instalacije, potrebnih za učinkovit rad. To jest, ne govori o zaštitnim svojstvima uzemljenja.

Primjer je uzemljenje transformatora trafostanica, strujnih generatora kako bi se stvorio način rada i povećala stabilnost i pouzdanost elektroenergetskih sustava. A odgovorna zadaća zaštitnog uzemljenja bit će zaštita od strujnog udara tijekom nesreće. Dakle, zaštitno uzemljenje sprječava pojavu opasnog napona na onim metalnim konstrukcijama gdje se ne očekuje, ali se može pojaviti.

Radno i zaštitno uzemljenje u različitim sustavima napajanja

Opasni napon može se pojaviti na svim metalnim konstrukcijama, cijevima, ogradama, kućištima. Opasni napon se također može pojaviti kao posljedica kvara izolacije žice, propuštanja struje kroz izolaciju, elektrostatičkih pražnjenja, munje. Rad zaštitnog uzemljenja je uklanjanje opasnog napona s metalnih konstrukcija na tlo i stvaranje struje curenja iz uzemljenih područja, aktiviranje RCD-a i isključivanje električne mreže.

Važan element uzemljenja je sama uzemljiva elektroda koja ima izravan kontakt sa zemljom. Posebno važan parametar uzemljivača je otpor uzemljenja, koji se smanjuje povećanjem površine uzemljivača. Kako bi se povećala površina uzemljene elektrode, nekoliko ih je ugrađeno, njihova duljina se povećava i konfiguracija se mijenja. Sa strane tla - zasitite solima ili potpuno napunite drugo tlo ili uspostavite uzemljenje na mjestima s bliskim podzemnim vodama.

Uzemljenje nije podložno cijevima centralnog grijanja, vodoopskrbe, kanalizacije, cjevovoda zapaljivih tekućina i plinovoda.

Prirodni uzemljivači mogu se prilagoditi kao uzemljivači - to su konstrukcije ugrađene u tlo koje zadovoljavaju zahtjeve. Prirodni vodiči za uzemljenje uključuju ojačanje temelja, betonskih ploča, cijevi za kućište.

Ponovno uzemljenje

Takvo uzemljenje smanjuje količinu opasnog napona u slučaju kvara faznog vodiča električne instalacije, u odnosu na uzemljenje u normalnom načinu rada i u slučaju loma neutralnog vodiča. Možemo reći da je ponovno uzemljenje uzemljenje koje se izvodi ne na jednom mjestu, već istovremeno na više mjesta cijelom dužinom neutralnog vodiča.

Ponovno uzemljenje

Ponovno uzemljenje treba odabrati tako da u slučaju nezgode i kratkog spoja. na tijelu, najbliži stroj je bio isključen. Petlja uzemljenja starih kuća više ne zadovoljava suvremene zahtjeve pa je potrebno ponovno uzemljenje. Žica za uzemljenje, prilikom ponovnog uzemljenja, mora biti kontinuirana u odnosu na svaki izvor napona i spojena je zavarivanjem, a na kućište instrumenta može se spojiti vijak.