Електрическата мрежа е основата съвременен свят. Почти всички модерни Уредизахранван от електричество, той е удобен източник на енергия. Но също има задната странамедали - висок риск от токов удар. Без правилния подход към проектирането на оборудването и проектирането на електрически мрежи, електричеството ще причини повече вреда, отколкото полза. Заземяването е един от начините да се гарантира безопасността.
С прости думи за заземяването
Заземяването е съвкупност от решения и устройства за защита от токов удар и осигуряване на работата на защитните съоръжения.
Вътрешните електропреносни мрежи имат. Какво означава? Ако разгледаме този въпрос по опростен начин, тогава в електроцентралите се инсталират трифазни генератори. Намотките им са свързани по звездната схема. Точката на свързване на намотките е неутрална.
Ако заземите точката на свързване звезда, както е показано на фигурата по-горе, ще получите електропровод със стабилно заземен неутрал. Потенциалът на тази точка и неутралния проводник ще бъде равен на потенциала на земята.
Заземяващото устройство се нарича. Обикновено това са три метални щифта, вбити в земята на същото разстояние един от друг, като че ли са във върховете на триъгълник, докато са свързани помежду си чрез стоманена лента чрез заваряване. Дължината на щифтовете и тяхното напречно сечение се изчисляват за специфични условия и изисквания за този обект.
Заземителният проводник се вкарва в електрическото табло на къщата или апартамента и се свързва към заземяващата шина. Това е метална лента с клемни блокове. Към него са свързани заземяващи проводници от всеки заземен уред или контакт. Ако устройството не е свързано през контакт, тогава към него се полага собствен заземителен проводник и се свързва към специален терминал, свързан към корпуса.
Всички заземителни проводници и шини са изолирани или оцветени с редуващи се зелени и жълти ивици.
По вид заземяването е защитно и работещо. Както може да се досетите, защитното заземяване изпълнява функциите на защита срещу токов удар, а работното е необходимо за нормалното функциониране на електрическото оборудване.
По този начин заземяването се нарича електрическо свързване на корпуса на електрически уреди със заземяващ електрод.
За да разберем за какво е заземяването, първо ще разберем в какви случаи и защо сме шокирани. Основното нещо, което е необходимо за протичането на електрически ток, е потенциалната разлика.
Това означава, че ако застанете на пода и хванете оголен проводник или друга токопроводяща част с ръцете си, токът през тялото ви и пода ще се отцеди в земята.
внимание:
Променлив ток с мощност само 50 mA вече е опасен за хората.
И ако хванете токоносната част с две ръце и се закачите на нея, без да докосвате земята, тогава най-вероятно нищо няма да се случи, разбира се, не трябва да проверявате това. Следователно птиците не се удрят от ток по проводници. Но да се върнем към разговора за заземяването. Както вече казахме, корпусите на електрическите уреди са заземени. За какво е?
Окабеляването и други компоненти на оборудването, като електродвигатели, нагревателни елементи и др., в нормално състояние, нямат фазови контакти с корпуса на устройството, металния маркуч или бронята на кабела. Но в случай на неизправност фазата може да се окаже върху корпуса. Това може да се случи, когато изолацията на намотките на двигатели и трансформатори е повредена, диелектричният слой на нагревателните елементи е счупен, изолацията на свързващите проводници вътре в устройството и кабелните линии е повредена.
В резултат на това в случая ще се появи опасен потенциал, прост език: случаят ще бъде "под фаза". Когато го докоснете, докато стоите боси върху плочки, бетон и дори дюшеме- Ще те удари токов удар. В най-лошия случай може да доведе до смърт.
Най-често тази ситуация възниква в резултат на резервоари за нагряване на вода, проточни нагреватели. И това се усеща особено ярко при едновременно докосване. пералняи водопроводи и тръби за парно, или в случай на резервоар за вода, когато си вземете душ или вана, сте шокирани.
Последният проблем се решава от организацията (заземяване на банята и други метални части на водопровода).
Ако корпусът на повреденото устройство е заземен, опасно напрежение ще изтече към земята и (или) ще заработи защитно устройство - устройство за остатъчен ток (RCD) или диференциален токов прекъсвач (дифавтомат). Вече разгледахме какви са тези устройства и как работят в статии по-рано:
Ако тялото е нулирано, то ще работи, тъй като това ще бъде късо съединение към тялото (нула в този случай). Difautomats и RCD определят изтичането на ток, като сравняват токовете на фазовия и нулевия проводник - ако токът във фазата е по-голям от нула, тогава токът протича в земята, през заземяващия проводник или през човешкото тяло. Такива устройства работят при диференциален ток (разлика в тока), обикновено 10 mA или повече.
Следователно това е сложно устройство с голям набор от комутационни защитни устройства, като наличието на заземяване е задължително във всички сгради, построени или реновирани след 2003 г. Тоест в тях трябва да се полагат 3-проводни еднофазни или 5-проводни трифазни електрически кабели. Ако искате да изразите мнението си по заземяващите въпроси - пишете в коментарите за това.
Наличието на заземяващ контакт в съвременните електрически контакти стана нещо обичайно. Той съответства на контакта на щепсела на всеки електрически уред. Нека се опитаме да разберем защо е необходимо заземяване.
Какво е заземяване
Заземяването е свързването на проводими елементи, които обикновено не са под напрежение, към заземяващ електрод - метална конструкция, заровена в земята с ниско електрическо съпротивление. Като споменатите проводими елементи, металният корпус на ел. инсталацията, работните органи на машини или домакински уредии т.н.
Заземяват се и екраниращите оплетки на електрическите кабели.
За какво е заземяването?
В зависимост от предназначението има няколко вида заземяване:- функционален;
- за мълниезащита.
Protective гарантира безопасната експлоатация на електрическите инсталации.
Функционалът се използва за управление на устройството или веригата - той играе същата роля като неутралния проводник в електрическата мрежа.
При мълниезащитните системи заземителният електрод е свързан към гръмоотвода.
Принцип на действие
Заземителният контур функционира поради способността на почвата да абсорбира електрически заряд. Ако корпусът на оборудването е под напрежение в резултат на повреда на изолацията, тогава зарядът ще изтече към земята. Когато потребителят докосне корпуса, токът все още ще следва пътя на най-малкото съпротивление, т.е. през земята, а не през човешкото тяло. Без заземяване в такава ситуация потребителят ще получи електрическо нараняване.
Условието за нормалното функциониране на заземяването е ниско съпротивление на заземителя. Тази стойност зависи от параметрите на почвата:
- плътност;
- влажност на въздуха;
- соленост;
- контактна зона със земята.
Способността на почвата да абсорбира заряда рязко спада при замръзване. Следователно заземяващите щифтове се забиват на дълбочина под маркировката на замръзване, което зависи от географската ширина на района. Данни за дълбочината на замръзване на почвата за различни региони Руска федерацияса дадени в SNiP "Строителна климатология".
Визуална демонстрация на заземяване
На скалисти, пясъчни и вечно замръзнали почви, които са трудни за проникване, се използват електролитни заземяващи електроди от L-образна перфорирана тръба. Вътре съдържа реагент, който образува солена среда. Последният се характеризира с висока проводимост и ниска точка на замръзване. Дългата част на заземяващия електрод е заровена в плитка траншея, късата част се извежда на повърхността. Използва се по три начина:
- за запълване на нов реагент;
- за наливане на вода (провокира химическа реакцияпрез сухия сезон).
Друг съвременна версиязаземяващ електрод - . Състои се от много секции, свързани с резба или по друг начин. Докато се забиват в земята, все повече секции се завинтват. Така че такъв заземяващ електрод, за разлика от класическия от няколко щифта, може да бъде монтиран на всяка дълбочина. Секциите са свързани по специални правила и с помощта на проводяща паста. При запушване се използва специална дюза, която предпазва конеца от повреда. Модулите са изработени от стомана и покрити с мед или цинк, което намалява тяхната устойчивост и увеличава експлоатационния им живот.
Електролитното и модулното заземяване са скъпи, тъй като традиционните им колеги остават в търсенето. Щифтовете в този дизайн са подредени по различен начин:
- във върховете на равностранен триъгълник близо до обекта;
- в ъглите на обекта;
- около периметъра на обекта.
Броят на пръчките и разстоянието между тях се определят чрез изчисление.
Съпротивлението на заземяващия електрод се проверява периодично. Максимално допустимата стойност е 30 ома.
Комбинирана защита на заземителни устройства и предпазители
Заземяването не само премахва опасния ток, но при наличие на защитно устройство предизвиква изключване на аварийното оборудване. Когато фазов проводник контактува със заземен корпус, мрежата работи в режим, близък до късо съединение (късо съединение), придружено от рязко увеличаване на силата на тока във веригата. На това реагира автоматичен превключвател (VA), който трябва да бъде инсталиран на входа на електрическата линия към обекта.
Вярно е, че това е възможно само при много ниско съпротивление на заземяващия електрод, което е изключително рядко. В повечето случаи вероятността от изключване на VA е доста ниска. Например, при съпротивление на заземяване от 10 ома, токът във веригата ще бъде I \u003d 220 / 10 \u003d 22 A. Автоматичните машини, според изискванията на GOST, могат да издържат на ток, който е 1,42 пъти по-висок от номинална стойност за един час. Това означава, че 16 A машина с ток от 22 A няма да се изключи за почти 60 минути (16 * 1,42 = 22,72 A).
Схема за заземяване
По-надеждна автоматична защита - или.Това устройство сравнява токовете във фазовия и нулевия проводник и, ако се открие разлика, показваща изтичане, изключва веригата. По чувствителност, тоест минималното количество изтичане на ток, което причинява работа, RCD са разделени на няколко категории:
- Защита срещу токов удар: 10 mA - монтирани в помещения с висока влажност и 30 mA - в сухи.
- Противопожарни - за 100, 300 и 500 mA.
Пожарозащитните RCD се използват в съоръжения, където късо съединение може да причини пожар. Те защитават участъци от мрежата, където токов удар е практически изключен, например осветителни вериги.
Те не са взаимозаменяеми. VA предпазва от късо съединение и претоварване, RCD - от токов удар. В идеалния случай входът и всяка потребителска група трябва да бъдат защитени както от VA, така и от RCD.
Заземено неелектрическо оборудване
Конструкции, които по никакъв начин не са свързани с електричество, също са свързани към системата от заземяващи електроди:
- Огради и други конструкции на надлези и галерии, в които се индуцира опасна потенциална разлика при разряд на мълния от близко разстояние. Същото може да се случи и с тръбопровод или контейнер, съдържащ горимо вещество. Поради индуцираното напрежение е възможно искри, последвано от експлозия, поради което такива конструкции също са заземени.
- Продукти, в които се натрупва статичен заряд по време на работа. По принцип това са тръбопроводи и контейнери: статично електричество се образува поради триенето на частиците на транспортираната среда. Поради тази причина скоростта на подаване на гориво към самолетите е ограничена.
- Тръбопроводи със значителна дължина. В съответствие със закона за електромагнитната индукция в такива тръбопроводи, когато магнитното поле на Земята се променя и то винаги е нестабилно под въздействието на слънчевия вятър, се образуват така наречените блуждаещи токове. Следователно те са свързани с определена стъпка към заземяващите електроди.
Разлика от нулиране
Нулирането е свързването на проводящите части на електрическа инсталация към неутрално заземяване на източник на ток (към неутрален проводник). Съпротивлението му е много по-малко от съпротивлението на заземяващия електрод. Следователно, когато фазата е затворена към нулирания корпус на устройството, гарантирано възникването на ток на късо съединение, което води до работа на прекъсвача.
В най-често срещаната система за заземяване от типа TN заземяването и заземяването се извършват едновременно.
Свързването към неутралното ядро се извършва над RCD. В противен случай токовете във фазовия и нулевия проводник след затваряне на фазата към корпуса ще останат равни и защитното устройство няма да работи.
Относно системите за заземяване
Използват се няколко системи за заземяване, обозначени с комбинация от букви. Буквите имат следното значение:
- I: изолиран проводник;
- N: има връзка към твърдо заземена неутрала;
- T: има връзка със заземяващия проводник.
Има три основни типа системи за заземяване:
- ИТ тип- система с изолиран нулев проводник. В тази система той е изолиран от или в контакт с неутрала чрез резистор с висока стойност или въздушна междина. Не се отнася за жилищни сгради. Предназначен за свързване на устройства със специални изисквания за безопасност и стабилност. Използва се главно в лаборатории и медицински заведения.
- Въведете TT- система с независимо заземяване. Най-добрият вариант. Той предвижда използването на два заземителни проводника - за източник на електрически ток и метални елементинезащитени системи. Заземителният проводник (PE) в тази система е независим и работата му в зоната между оборудването и трансформатора е подобрена. Възможно е да има трудности при избора на диаметъра за вашия собствен заземяващ електрод. Този недостатък се компенсира чрез инсталиране на система за защитно изключване.
- тип TN.Заземителният проводник в такава система се комбинира с неутрала, следователно, когато фазата се разпадне на корпуса, възниква късо съединение и машината изключва веригата. Това гарантира високо ниво на сигурност.
Различни системи за заземяване
TN системите са най-широко използвани. Има три подвида:
- TN-S:опция с нулев и разделен работен проводник. За да се повиши безопасността, вместо един неутрален проводник се използват два: единият се използва като защитен, вторият се използва като неутрален с връзка към твърдо заземен неутрален проводник. Такава система осигурява най-добрата защита срещу токов удар.
- TN и TN-C-S:опция с PEN-проводник и двойка нули. Към оборудването е свързан неутрален проводник, разделен на PE и N проводници.
- В TN-C-Sслед разделяне се монтира втори заземяващ проводник, който осигурява непрекъсната работа на системата.
Предимства на TN системата:
- устройството е доста просто;
- защита от мълниеносни разряди;
- за защита на окабеляването е достатъчно да инсталирате прекъсвачи.
недостатъци:
- има възможност за нулево изгаряне отвън с последваща повреда на металните корпуси на оборудването;
- необходимо е оборудване за изравняване на потенциала.
TN системата не е подходяща за селските райони.
Животът на хората понякога зависи от правилната организация на заземяването. Организация означава не само устройството, но и навременния контрол на съпротивлението на заземяващия електрод. Поради окисляване или промени в параметрите на почвата може да бъде надценена, в резултат на което защитният ефект на заземяването ще бъде загубен.
Работата на съвременно електрическо оборудване е неприемлива без добре организирана защита срещу случаен токов удар. За тези цели се използват специални устройства, които се наричат заземяване. По този начин заземяването е умишлено организирана система, която осигурява нормални условияфункциониране на електрическото оборудване.
За заземяването с прости думи
Самото понятие "заземяване" идва от думата "земя", тоест почва или почва, чиято цел е да служи като дренаж за опасни токове, протичащи през специално организирана верига. За неговото формиране е необходимо да има неразривна връзка на всички части на защитната система, която започва от точката на контакт на тялото на заземителния елемент и завършва с елемента на заземяващото устройство (GD), потопен в земята.
Външен заземителен контур на частна къща (вляво). Вътрешно заземяване (вдясно), заземителният проводник е обозначен с пунктирана линия.
Съгласно дефинициите, дадени в техническата документация, заземяването е умишлено електрическо свързване на металните корпуси на блоковете със специален заземителен контур. Въз основа на разгледаните факти може да се заключи, че заземяването е умишлен електрически контакт на защитеното оборудване със земята.
Изисквания за заземяване
След като разберете какво е определението на самото понятие за заземяване, можете да преминете към онези категории и норми, които са въведени от настоящите стандарти. Според PUE към заземяващото устройство се налагат предимно следните изисквания:
- целта на зарядното устройство е ефективно да отклонява опасни токове към земята, за което техният дизайн предвижда цял набор от проводници и метални пръти;
- всички части на електрическата инсталация подлежат на заземяване, включително металните врати на щитовете;
- общото контактно съпротивление на контактите в заземителната система не трябва да надвишава 4-30 ома;
- когато е подредена в разпределени товари, е необходимо да се използва система за изравняване на потенциала (целта й е да елиминира неравномерното разпределение на напреженията).
Допълнителна информация:Тъй като основната цел на заземяването е да осигури безопасността на персонала, работещ с оборудването, специално внимание се обръща на надеждността на работа по време на неговата работа.
Качеството на работата му се осигурява от цял набор от превантивни мерки и периодично организирани тестове.
За да отговорите на този въпрос, ще трябва да се запознаете с неизправностите, които периодично възникват в съществуващото електрическо оборудване. Въпросът е, че в процеса дългосрочна експлоатациявъзможно разрушаване на изолацията и поява на контакт на оголения проводник на захранването с тялото на електрическата инсталация.
Части от стоманени заготовки, стърчащи от земята с 10-15 cm, са заварени заедно с метални пластини с ширина 40 mm (дебелина най-малко 4 mm). В горната част на един от вертикалните електроди е подредена контактна зона под формата на заварен върху нея болт с резба. Върху него с помощта на гайка се закрепва края на медна шина, минаваща от тялото на заземеното устройство, чието напречно сечение не трябва да бъде по-малко от 6 кв. мм.
Допълнителна информация:За да се намали съпротивлението на веригата за източване на аварийния ток, тази връзка понякога се прави заварена.
След приключване на основната работа изкопът с поставената в него конструкция се покрива с предварително хвърлена пръст, от която се отстраняват камъни и ненужни отломки.
Съгласно изискванията на PUE, всяка заземителна система трябва да отговаря на техническите стандарти по отношение на максимално допустимото съпротивление на ток на утечка. Стойността му трябва да бъде:
- по-малко от 8 ома в промишлени мрежи с фазово напрежение 220/127 волта;
- по-малко от 4 ома за мрежово напрежение от 380 волта;
- не повече от 30 ома в битови мрежи (тази цифра се счита за максимално допустима).
Медното ядро, положено от конструкцията на зарядното устройство, е фиксирано с втория си край върху специална шина, монтирана на разпределителното табло на обекта (по-специално у дома). Нарича се основна заземителна шина (GZSH) и е предназначена да събере всички защитни проводници на едно място. Медните проводници се отклоняват от него директно към потребителите (през гнездата към корпусите на инструмента).
Естествено и изкуствено заземяване
Естественото заземяване е обект или конструкция, която има надежден контакт със земята поради своите функции. Тази категория включва:
- тръби за вода и отопление, положени директно в земята;
- всякакви метални конструкциии техните елементи, имащи добър контакт с почвата;
- обвивки от заваръчни и подобни кабели;
- метални ипотеки и езици и др.
Заслужава си внимание!В този случай подреждането на функционално заземяване няма да изисква специални усилия, тъй като елементите на естествения заземяващ проводник вече са готови за свързване на заземяващи проводници.
В ситуация, когато такива системи не могат да бъдат намерени, трябва да се справите с инсталирането на домашна памет.
Изкуственото заземяване се счита за умишлено организиран електрически контакт на две тела, едното от които е защитеното устройство, а второто е т. нар. "заземен контур". Този компонент е специална разпределена (понякога точкова) структура, базирана на метални пръти, поставени дълбоко в земята.
Като правило, като вертикално изковани електроди се използват стоманени пръти с диаметър до 12 mm и дължина най-малко 2,5 метра. За да оборудвате хоризонтални джъмпери, които осигуряват електрически контакт между две тела, вземете метални ъгли 50x50x6 mm и дължина 2,5-3 метра (те могат да бъдат заменени с тръби с диаметър около 6 mm или повече).
За какво е заземяването? Видео
За да разберете защо имате нужда от заземяване в къщата, ще трябва да се запознаете с основната му цел. Както беше отбелязано в представения по-горе раздел, заземяването служи за защита на човек от опасен потенциал, който случайно се появи върху тялото на работещото оборудване. Най-лесният начин да се запознаете с реда на неговата работа и предназначение е на многобройните примери, представени във видеоклиповете.
В заключение отбелязваме, че разбирането на целта на заземяването ще помогне за запазването на здравето на хората, работещи с електрическо оборудване.
Защитна земяе система, предназначена да предотврати въздействието на електрически ток върху човек чрез умишлено свързване към земята на корпуса и части от оборудването без ток, които могат да бъдат под напрежение. Системите за заземяване могат да бъдат естествени или изкуствени.
Какво е заземяване и защо е необходимо?
Устройствата за заземяване са умишлено свързване чрез проводници електрически типразлични електрически контакти.
Целта на заземяването е да предотврати въздействието на електрически ток върху човек. Друга цел на защитното заземяване е да отклони напрежението от тялото на електрическата инсталация през заземително устройство към земята.
Основната цел на заземяването е да намали потенциалното ниво между точката, която е заземена, и земята. Това намалява силата на тока до най-ниското ниво и намалява броя на увреждащите фактори в контакт с частите. електрически уредии инсталации, при които е имало повреда на корпуса.
Какво е неутрално?
Неутрален е нулев защитен проводник, който свързва неутралите на електрически инсталации в трифазни електрически токови мрежи. Обхват - зануляване на ел. инсталации.
Понижаващата подстанция, където е разположена трансформаторната инсталация, е оборудвана със собствен контур за заземяване. Тази верига се състои от стоманена гума и пръти, заровени в земята по специален начин. Към източниците на потребление в ел. таблото от трафопоста се полага кабел с 4 жила. Когато потребителят на електроенергия се нуждае от захранване от трифазна верига, тогава всички 4 ядра трябва да бъдат свързани. Когато към проводниците е свързан различен товар, в системата се получава неутрално изместване, за да се предотврати това изместване, се използва неутрален проводник. Помага за симетрично разпределение на натоварването върху всички фази.
Какво представляват PE и PEN проводници?
PEN проводник е проводник, който съчетава функциите на нулев защитен и нулев работен проводник. Идва от подстанцията и се разделя на PE и N проводници, директно при консуматора.
PE проводникът е защитно заземяване, което използваме, например, в апартамент в контакт със заземяване. PE-проводникът се използва за заземяване на устройства, инсталации и устройства, където нивото на напрежение не надвишава 1 kV.
Този тип заземяване се използва само за целите на безопасността. Това заземяване осигурява непрекъсната връзка на всички открити и външни части. Механизмът гарантира, че токът се оттича към земята, която се появи в резултат на навлизането на електрически ток върху тялото на устройство.
PEN-проводник (комбинация от нулев защитен и нулев работен проводник) се използва при използване на заземителна система тип TN-C.
Видове системи за изкуствено заземяване
В класификацията на заземителните системи има естествени и изкуствени видове заземяване.
Системи за заземяване от изкуствен тип:
- TN-S;
- TN-C;
- TNC-S;
Видове заземяване - декодиране на името:
- T -- заземяване;
- N - свързване на проводника към неутрала;
- I - изолация;
- C - комбиниране на опциите на функционален и неутрален проводник от защитен тип;
- S -- отделно използване на проводници.
Много хора се интересуват от въпроса какво се нарича работно заземяване. По друг начин се нарича функционален. Отговорът на този въпрос е даден в параграф 1.7.30 от PUE. Това е заземяването на точките на токопроводящи части електрическа инсталация. Използва се за осигуряване на функционирането на електрически уреди или инсталации, а не за защитни цели.
Също така мнозина са загрижени за въпроса какво е защитно заземяване. Това е процесът на заземяване на устройства за осигуряване на електрическа безопасност.
Системи с твърдо заземена неутрала на TN заземителната система
Тези системи включват:
- TN-C;
- TN-S;
- TNC-S;
Съгласно клауза 1.7.3 от PUE, TN система е система, в която неутралата на източника на захранване е глухо заземена, а отворените проводими части на електрическата инсталация са свързани към глухо заземената неутрала на източника чрез нулеви защитни проводници.
TN включва елементи като:
- заземяване на средна точка, което е свързано със захранването;
- външни проводими части на устройството;
- проводник от неутрален тип;
- комбинирани проводници.
Неутралът на източника е глухо заземен, а външните проводници на инсталацията са свързани към глухо заземената средна точка на източника с помощта на защитни проводници.
Възможно е да се направи заземителен контур само в електрически инсталации, чиято мощност не надвишава 1 kV.
TN-C система
В тази система нулевият защитен и нулевият работен проводник са комбинирани в един PEN проводник. Те са комбинирани в цялата система. Пълното име е Terre-Neutre-Combine.
Сред предимствата на TN-C може да се разграничи само лесна инсталация на системата, която не изисква много усилия и пари. Монтажът не изисква подобрение на вече инсталирани кабелни и въздушни електропроводи, които имат само 4 проводими устройства.
недостатъци:
- увеличава вероятността от токов удар;
- мрежово напрежение може да се появи върху тялото на електрическата инсталация по време на отворена верига;
- висока вероятност от загуба на заземяващата верига в случай на повреда на проводящото устройство;
- такава система предпазва само от късо съединение.
TN-S система
Особеността на системата е, че електричеството се доставя на потребителите през 5 проводника трифазна мрежаи през 3 проводника в еднофазна мрежа.
Общо от мрежата излизат 5 проводими източника, 3 от които изпълняват функцията на захранващата фаза, а останалите 2 са неутрални проводници, свързани към нулевата точка.
Дизайн:
- PN е неутрален механизъм, който участва във веригата на електрическото оборудване.
- PE е солидно заземен проводник, който изпълнява защитна функция.
предимства:
- лекота на монтаж;
- ниска цена за закупуване и поддръжка на системата;
- висока степен на електрическа безопасност;
- не се изисква създаване на контур;
- възможността да се използва системата като устройство за защита от изтичане на ток.
TN-C-S система
Системата TN-C-S включва разделянето на PEN проводника на PE и N в някакъв участък от веригата. Обикновено разделянето става в щита в къщата, а преди това те се комбинират.
предимства:
- просто устройство на защитен механизъм срещу мълния;
- защита срещу късо съединение.
Недостатъци на използването:
- ниско ниво на защита срещу изгаряне на нулевия проводник;
- възможността за фазово напрежение;
- висока цена на монтаж и поддръжка;
- напрежението не може да се изключи автоматично;
- няма външна токова защита.
TT система
TT е проектиран да осигури високо ниво на сигурност. Инсталирани в електроцентрали ниско нивотехническо състояние, например, когато се използват оголени проводници, електрически инсталации, които са разположени на открито или закрепени върху опори.
TT се монтира по схемата от четири проводника:
- 3 фази, захранващи напрежение, се изместват под ъгъл от 120 ° помежду си;
- 1 обща нула изпълнява комбинираните функции на работен и защитен проводник.
Предимства на TT:
- високо ниво на устойчивост на деформация на проводника, водещ до консуматора;
- защита от късо съединение;
- Може да се използва в електрически инсталации с високо напрежение.
недостатъци:
- сложно мълниезащитно устройство;
- невъзможност за проследяване на фазите на късото съединение на електрическата верига.
Системи с изолирана неутрала
При предаването и разпределението на електрически ток към потребителите се използва трифазна система. Това дава възможност да се осигури симетрия и равномерно разпределение на токовия товар.
Такова устройство създава режим, който включва използването на трансформаторна кутия и генератори. Техните неутрални точки не са оборудвани със заземен контур.
Изолираният тип неутрал се използва в захранващата верига при свързване на вторичните намотки на трансформаторни инсталации според триъгълната верига и при липса на захранване при аварийни ситуации. Такава мрежа е заместваща верига.
Изолираната неутрала допринася за проникването на изолационното покритие по време на късо съединение и появата на късо съединение в други фази.
информационна система
IT системата до 1000 V осигурява заземяване чрез високо ниво на съпротивление и е оборудвана с неутрално захранване.
Всички външни елементи на ел. инсталацията, които са изработени от проводими материали, са заземени. Сред предимствата могат да се разграничат ниските скорости на изтичане на ток по време на еднофазно късо съединение електрическа мрежа. Инсталация с такъв механизъм може да функционира дълго време дори при аварийни ситуации. Няма разлика между потенциалите.
Недостатък: токовата защита не работи в случай на земна повреда. По време на работа в режим на еднофазно късо съединение, вероятността от токов удар се увеличава при докосване на втората фаза на инсталацията.
Електрическото свързване на обект, направен от проводящ материал, към земята. Заземяването се състои от заземяващ проводник (проводяща част или набор от взаимосвързани проводими части, които са в електрически контакт със земята директно или чрез междинна проводяща среда) и заземяващ проводник, свързващ заземеното устройство към заземяващия проводник. Заземителният проводник може да бъде обикновен метален прът (най-често стомана, по-рядко мед) или сложен набор от елементи със специална форма.
Качеството на заземяването се определя от стойността на електрическото съпротивление на заземяващата верига, което може да бъде намалено чрез увеличаване на контактната площ или проводимостта на средата - използване на много пръчки, увеличаване на съдържанието на сол в земята и др. в Русия изискванията за заземяване и неговото устройство са регламентирани.
Защитните заземители във всички електрически инсталации, както и нулевите защитни проводници в електрически инсталации с напрежение до 1 kV със стабилно заземена неутрала, включително гумите, трябва да имат буквено обозначение PE и цветово обозначение с редуващи се надлъжни или напречни ивици от същото ширина (за гуми от 15 до 100 мм) жълто и зелено.
Нулевите работни (неутрални) проводници са обозначени с буквата N и синьо. Комбинираните нулеви защитни и нулеви работни проводници трябва да имат буквено обозначение PEN и цветово обозначение: синьо по цялата дължина и жълто-зелени ивици в краищата.
Грешки в заземяващото устройство
Неправилни PE проводници
Понякога се използва като заземяващ проводник водопроводни тръбиили отоплителни тръби, но те не могат да се използват като заземяващ проводник. Възможно е във водопровода да има непроводими вложки (напр. пластмасови тръби), електрическият контакт между тръбите може да бъде прекъснат поради корозия и накрая част от тръбопровода може да бъде демонтирана за ремонт.
Комбиниране на работна нула и PE проводник
Друго често срещано нарушение е съединението на работната нула и PE проводника отвъд точката на тяхното разделяне (ако има такова) по протежение на разпределението на енергията. Такова нарушение може да доведе до появата на доста значителни токове в PE проводника (които не трябва да са токови в нормално състояние), както и до фалшиви изключения на устройството за остатъчен ток (ако е инсталирано). Неправилно разделяне на PEN проводника
Изключително опасен е следният начин за „създаване” на PE проводник: работещ неутрален проводник се определя директно в гнездото и се поставя джъмпер между него и PE контакта на гнездото. По този начин PE проводникът на товара, свързан към този изход, е свързан към работната нула.
Опасността от тази верига е, че фазов потенциал ще се появи на заземителния контакт на контакта и следователно в случая на свързаното устройство, ако е изпълнено някое от следните условия:
- Разкъсване (изключване, изгаряне и др.) на нулевия проводник в зоната между контакта и екрана (и по-нататък, до точката на заземяване на PEN проводника);
- Разменете фазовия и нулевия (фаза вместо нула и обратно) проводници към този изход.
Защитна функция на заземяването
Защитният ефект на заземяването се основава на два принципа:
Намаляване до безопасна стойност на потенциалната разлика между заземен проводящ обект и други проводими обекти, които имат естествено заземяване.
Отстраняване на тока на утечка, когато заземен проводящ обект контактува с фазов проводник. В правилно проектирана система появата на ток на утечка води до незабавна работа на защитните устройства ().
По този начин заземяването е най-ефективно само в комбинация с използването на устройства за остатъчен ток. В този случай при повечето повреди в изолацията потенциалът на заземени обекти няма да надвишава опасните стойности. Освен това дефектната секция от мрежата ще бъде изключена за много кратко време (десети от стотните от секундата - времето за изключване на RCD).
Работа на заземяване в случай на неизправност на електрическото оборудване Типичен случай на неизправност на електрическото оборудване е фазово напрежение, което удря металния корпус на устройството поради повреда на изолацията. В зависимост от това какви защитни мерки се прилагат, са възможни следните опции:
Случаят не е заземен, няма RCD (най-опасният вариант). Корпусът на устройството ще бъде под фазов потенциал и това няма да бъде открито по никакъв начин. Докосването до такова неизправно устройство може да бъде фатално.
Случаят е заземен, няма RCD. Ако токът на утечка по веригата фаза-корпус-заземяване е достатъчно голям (надвишава прага на изключване на предпазителя, който защитава тази верига), тогава предпазителят ще се задейства и ще изключи веригата. Най-високото работно напрежение (спрямо земята) на заземен корпус ще бъде Umax=RGIF, където RG ? съпротивление на заземителния електрод, IF ? токът, при който работи предпазителят, който защитава тази верига. Тази опция не е достатъчно безопасна, тъй като при високо съпротивление на заземяващия електрод и големи номинални предпазители потенциалът на заземения проводник може да достигне доста значителни стойности. Например, при съпротивление на заземяване от 4 ома и 25 A предпазител, потенциалът може да достигне 100 волта.
Корпусът не е заземен, RCD е инсталиран. Корпусът на устройството ще бъде във фазов потенциал и това няма да бъде открито, докато няма път за преминаване на тока на утечка. В най-лошия случай ще възникне изтичане през тялото на човек, който е докоснал както дефектно устройство, така и предмет, който има естествена основа. RCD изключва участъка от мрежата с неизправност веднага щом възникне теч. Човек ще получи само краткотраен токов удар (0,010,3 секунди - времето за работа на RCD), което по правило не вреди на здравето.
Корпусът е заземен, RCD е инсталиран. Това е най-безопасният вариант, тъй като двете защитни мерки се допълват взаимно. Когато фазовото напрежение удари заземен проводник, токът протича от фазовия проводник през повреда на изолацията в заземяващия проводник и по-нататък в земята. RCD незабавно открива този теч, дори ако е много малък (обикновено прагът на чувствителност на RCD е 10 mA или 30 mA) и бързо (0,010,3 секунди) изключва участъка от мрежата с неизправност. Освен това, ако токът на утечка е достатъчно висок (по-голям от прага на предпазителя, защитаващ тази верига), тогава предпазителят може също да изгори. Кое защитно устройство(RCD или предпазител) ще изключи веригата - зависи от тяхната скорост и ток на утечка. Възможно е и двете устройства да работят.
Наземни видове
TN-C
Предложена система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combine). немска загриженост AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) през 1913 г. Работната нула и PE-проводник (Protection Earth) в тази система са комбинирани в един проводник. Най-големият недостатък беше образуването на линейно напрежение (1,732 пъти по-високо от фазовото напрежение) върху корпусите на електрическите инсталации по време на аварийно прекъсване на нулата.
Въпреки това днес можете да намерите това в сградите на страните от бившия СССР.
TN-S
За замяна на условно опасната система TN-C през 30-те години на миналия век е разработена системата TN-S (френски Terre-Neutre-Separe), при която работната и защитната нула са разделени директно в подстанцията, а заземителният електрод е доста сложна структураметални фитинги.
Така при прекъсване на работната нула в средата на линията електрическите инсталации не получават мрежово напрежение. По-късно такава система за заземяване направи възможно разработването на диференциални автомати и автомати, които се задействат от изтичане на ток, способни да усетят малък ток. Тяхната работа и до днес се основава на законите на Киргоф, според които токът, протичащ през фазовия проводник, трябва да бъде числено равен на тока, протичащ през работния нулев ток.
Можете също да наблюдавате системата TN-CS, където разделянето на нулите се случва в средата на линията, но в случай на прекъсване на неутралния проводник, до точката на разделяне на корпуса, те ще бъдат под мрежово напрежение, което ще представлява заплаха за живота при докосване.
