Az elektromos hálózat az alap modern világ... Szinte minden modern Készülékekárammal működik, mert kényelmes energiaforrás. De van olyan is hátoldalérmek - nagy az áramütés veszélye. A berendezések tervezésének és az elektromos hálózatok tervezésének megfelelő megközelítése nélkül az elektromosság több kárt okoz, mint használ. A földelés a biztonság biztosításának egyik módja.
Egyszerű szavakkal a földelésről
A földelés megoldások és eszközök együttese az áramütés elleni védelem és a védőberendezések működésének biztosítására.
A hazai elektromos hálózatok rendelkeznek. Mit jelent? Ha ezt a kérdést leegyszerűsítve tekintjük, akkor az erőművekben háromfázisú generátorokat telepítenek. Tekercseik csillagmintával vannak összekötve. A tekercsek csatlakozási pontja semleges.
Ha a fenti ábrán látható módon földeli a csillag csatlakozási pontot, akkor egy erősen földelt semleges vezetéket kap. Ennek a pontnak és a nulla vezeték potenciálja egyenlő lesz a föld potenciáljával.
A földelő berendezés ún. Általában három fémcsapról van szó, amelyek egymástól azonos távolságra vannak a földben, mintha egy háromszög csúcsainál lennének, miközben hegesztéssel acélszalaggal vannak összekötve. A csapok hosszát és keresztmetszetét az adott tárgyra vonatkozó speciális feltételekhez és követelményekhez kell kiszámítani.
A földelő vezetéket be kell helyezni a ház vagy lakás elektromos paneljébe, és csatlakoztatni kell a földelő buszhoz. Ez egy fémszalag sorkapcsokkal. Minden egyes földelt készülék vagy aljzat földelővezetékéhez csatlakozik. Ha az eszközt nem konnektoron keresztül csatlakoztatják, akkor saját földelővezetéket helyeznek rá, és egy speciális, a testhez csatlakoztatott terminálhoz csatlakozik.
Minden földelő vezeték és gyűjtősín szigetelt vagy váltakozó zöld és sárga csíkokkal színezett.
Típusa szerint a földelés védő és működőképes. Ahogy sejthető, a védőföldelés ellátja az áramütés elleni védelem funkcióit, és munkaföldelés szükséges az elektromos berendezések normál működéséhez.
Így a földelést az elektromos készülékek házának földelőelektródával történő elektromos csatlakoztatásának nevezzük.
Ahhoz, hogy kitaláljuk, mire való a földelés, először nézzük meg, milyen esetekben és miért kapunk áramütést. A legfontosabb dolog, ami az elektromos áram áramlásához szükséges, a potenciálkülönbség.
Ez azt jelenti, hogy ha a padlón állsz, és kezeddel megragad egy csupasz vezetéket vagy más feszültség alatt álló részt, akkor a testeden és a padlón áthaladó áram a talajba fog elfolyni.
Figyelem:
A mindössze 50 mA-es váltakozó áram már veszélyes az emberre.
Ha pedig két kézzel megfogod az éles részt, és úgy lógsz rajta, hogy nem érsz hozzá a talajhoz, akkor nagy valószínűséggel nem történik semmi, persze nem érdemes ellenőrizni. Ezért a madarakat nem éri áramütés a vezetékeken. De térjünk vissza a földelésről való beszélgetéshez. Mint már említettük, az elektromos készülékek burkolata földelve van. Mire való?
A vezetékek és a berendezések egyéb alkatrészei, mint például az elektromos motorok, fűtőelemek stb., normál állapotban, nem érintkeznek a készülékházzal, fémtömlővel vagy kábelpáncéllal. De meghibásodás esetén a fázis az ügyön végződhet. Ez akkor fordulhat elő, ha a motorok, transzformátorok tekercseinek szigetelése megsérül, a fűtőelemek dielektromos rétege megsérül, a készülék belsejében lévő csatlakozó vezetékek és a kábelvezetékek szigetelése megsérül.
Ennek eredményeképpen az ügyben veszélyes lehet, egyszerű nyelv: a test "fázis alatt" lesz. Amikor megérinti, miközben mezítláb áll csempén, betonon és még fapadló- áramütést kapsz. A legrosszabb esetben akár halálhoz is vezethet.
Leggyakrabban ez a helyzet a vízmelegítő tartályok, az áramlási fűtőberendezések következtében fordul elő. Ez pedig különösen élénken érződik, ha egyidejűleg megérinti. mosógépés víz- és fűtéscsövek, illetve vízmelegítő esetén zuhanyozáskor, fürdéskor áramütést kap.
Az utolsó problémát a szervezet oldja meg (a fürdő és a vízellátó rendszer egyéb fémrészeinek földelése).
Ha a sérült készülék teste földelve van, veszélyes feszültség folyik le a földre, és (vagy) egy védőberendezés működik - hibaáram-védőkapcsoló (RCD) vagy hibaáram-megszakító (difavtomat). Korábbi cikkekben már megvizsgáltuk, mik ezek az eszközök és hogyan működnek:
Ha a tok nullázva van, akkor működni fog, mivel rövidzárlat lesz a házzal (ebben az esetben nulla). A difautomatikus eszközök és az RCD-k az áramszivárgást a fázis és a nulla vezetékek áramának összehasonlításával határozzák meg - ha a fázis árama nagyobb, mint nulla, akkor az áram a földbe, a földvezetéken vagy az emberi testen keresztül áramlik. Az ilyen eszközök differenciálárammal (áramkülönbséggel) működnek, általában 10 mA vagy nagyobb.
Ezért egy komplex berendezésről van szó, nagy számú kapcsolási védőberendezéssel, és minden 2003 után épült vagy felújított épületben kötelező a földelés megléte. Vagyis 3 vezetékes egyfázisú vagy 5 vezetékes háromfázisú kábelezéssel kell rendelkezniük. Ha szeretné kifejezni véleményét a megalapozó kérdésekről - írja meg a megjegyzésekben.
A földelő érintkező jelenléte a modern elektromos aljzatokban általánossá vált. Ez megfelel bármely elektromos készülék csatlakozójának érintkezőjének. Próbáljuk kitalálni, miért van szükség földelésre.
Mi a földelés
A földelés olyan vezetőképes elemek csatlakoztatását jelenti, amelyek általában nem kapnak feszültséget egy földelőelektródához - egy földbe temetett fémszerkezethez, alacsony elektromos ellenállással. Villanyszerelés fémteste, gépek munkateste ill Háztartási gépek stb.
Az elektromos kábelek árnyékoló fonatai is földelve vannak.
Mire való a földelés?
A céltól függően többféle földelés létezik:- funkcionális;
- villámvédelemre.
A védelem biztosítja az elektromos berendezések biztonságos működését.
A funkciót egy eszköz vagy áramkör működtetésére használják - ugyanazt a szerepet tölti be, mint a nullavezető az elektromos hálózatban.
Villámvédelmi rendszerekben a földelő kapcsoló a villámhárítóhoz csatlakozik.
Működés elve
A földhurok a talaj elektromos töltéselnyelő képessége alapján működik. Ha a berendezés háza feszültség alá kerül a szigetelés meghibásodása miatt, a töltés a talajba kerül. Amikor a felhasználó megérinti a házat, az áram továbbra is a legkisebb ellenállású úton halad, vagyis a talajon, nem pedig az emberi testen keresztül. Földelés nélkül ilyen helyzetben a felhasználó elektromos sérülést szenvedett volna.
A földelés normál működésének feltétele a földelőelektróda alacsony ellenállása. Ez az érték a talaj paramétereitől függ:
- sűrűség;
- páratartalom;
- sótartalom;
- a földelővezetékkel való érintkezési terület.
A talaj töltéselnyelő képessége nagymértékben csökken, ha fagy. Ezért a földelő elektróda érintkezőit a fagypont alatti mélységbe hajtják, ami a terület szélességétől függ. Adatok a talaj fagyásának mélységére vonatkozóan különböző régiókban Orosz Föderáció az SNiP "Építési klimatológia" című fejezetében találhatók.
A földelés vizuális bemutatása
Sziklás, homokos és permafrost talajokon, amelyekbe nehéz behatolni, L-alakú perforált csőből készült elektrolit földelő vezetékeket használnak. A belsejében reagens található, amely sós környezetet képez. Ez utóbbit nagy vezetőképesség és alacsony fagyáspont jellemzi. A földelő elektróda hosszú részét egy sekély árokba temetik, a rövidet a felszínre hozzák. Háromféleképpen használják:
- új reagens feltöltéséhez;
- víz feltöltéséhez (provokál kémiai reakció száraz évszakban).
Egy másik modern változat földelő kapcsoló -. Számos szakaszból áll, menetes vagy más módon összekapcsolt. Ahogy a talajba hajtják, egyre több szakasz csavarodik fel. Tehát egy ilyen földelőelektróda-rendszer, ellentétben a klasszikus, több érintkezőből álló rendszerrel, bármilyen mélységre telepíthető. A szakaszok csatlakoztatása speciális szabályok szerint és vezetőképes pasztával történik. Kalapáláskor egy speciális fúvókát használnak, amely megvédi a menetet a sérülésektől. A modulok acélból készülnek és rézzel vagy cinkkel vannak bevonva, ami csökkenti az ellenállásukat és növeli az élettartamukat.
Az elektrolitikus és moduláris földelőelektródák drágák, így hagyományos megfelelőik továbbra is keresettek. A csapok ebben a kialakításban eltérően helyezkednek el:
- az objektum melletti egyenlő oldalú háromszög csúcsaiban;
- az objektum sarkainál;
- az objektum kerülete mentén.
A rudak számát és a köztük lévő távolságot számítással határozzuk meg.
A földelőkapcsoló ellenállását időszakonként ellenőrzik. A megengedett legnagyobb érték 30 ohm.
Földelő berendezések és biztosítékok összesített védelme
A földelés nemcsak veszélyes áramokat vezet, hanem ha van védőberendezés, leállítja a vészhelyzeti berendezéseket. Amikor egy fázisvezető érintkezik egy földelt házzal, a hálózat rövidzárlathoz (zárlathoz) közeli üzemmódban működik, amelyet az áramkörben lévő áramerősség növekedése kísér. Erre reagál egy automatikus kapcsoló (VA), amelyet az objektum elektromos vezetékének bemenetére kell felszerelni.
Igaz, ez csak nagyon alacsony földelési ellenállás mellett lehetséges, ami rendkívül ritka. A legtöbb esetben a VA-kitörés valószínűsége meglehetősen alacsony. Például 10 ohmos földelektróda ellenállással az áramkörben az áramerősség I = 220/10 = 22 A. A gépek a GOST követelményei szerint egy órán keresztül ellenállnak a névleges érték 1,42-szeresének megfelelő áramnak. Vagyis egy 16 A-es gép 22 A áramerősséggel nem kapcsol ki majdnem 60 percig (16 * 1,42 = 22,72 A).
Földelési diagram
Megbízhatóbb megszakító - ill. Ez az eszköz összehasonlítja a fázis- és nullavezetők áramát, és ha eltérést észlel, ami szivárgást jelez, leválasztja az áramkört. Az érzékenység, azaz a működést okozó szivárgási áram minimális mennyisége szempontjából az RCD-k több kategóriába sorolhatók:
- Áramütés elleni védelem: 10 mA - magas páratartalmú helyiségekben és 30 mA - száraz helyiségekben.
- Tűzálló - 100, 300 és 500 mA-en.
A tűzálló RCD-ket olyan létesítményekben használják, ahol a rövidzárlat tüzet okozhat. Védik a hálózat azon szakaszait, ahol az áramütés gyakorlatilag lehetetlen, például a világítási áramköröket.
Nem cserélhetők fel. A VA rövidzárlat és túlterhelés ellen véd, RCD - áramütés ellen. Ideális esetben a bemenetet és az egyes fogyasztói csoportokat mind a VA, mind az RCD védi.
Földelt, nem elektromos berendezések
Az elektromossággal semmilyen módon nem kapcsolódó szerkezetek is a földelőelektródához csatlakoznak:
- Kerítések és egyéb építmények felüljárókon és galériákon, amelyekben veszélyes potenciálkülönbséget idéz elő egy közeli villámcsapás. Ugyanez történhet gyúlékony anyagot tartalmazó csővezeték vagy tartály esetén is. Az indukált feszültség miatt szikraképződés és utólagos robbanás lehetséges, ezért az ilyen szerkezetek is földeltek.
- Olyan termékek, amelyekben működés közben statikus töltés halmozódik fel. Ezek főleg csővezetékek és konténerek: a szállított közeg részecskéinek súrlódása miatt statikus elektromosság keletkezik. Emiatt a repülőgépek üzemanyag-ellátásának sebessége korlátozott.
- Távolsági csővezetékek. Az elektromágneses indukció törvényének megfelelően az ilyen csővezetékekben, amikor a Föld mágneses tere megváltozik, és a napszél hatására mindig instabil, úgynevezett vándoráramok keletkeznek. Ezért egy bizonyos lépcsővel vannak összekötve a földelő elektródákkal.
Különbség a nullázástól
A nullázás az elektromos berendezés vezető részeinek csatlakoztatása egy áramforrás holtponti nullához (nulla vezetőhöz). Ellenállása sokkal kisebb, mint a földelő elektróda ellenállása. Ezért, amikor egy fázist zárnak a készülék nullázott házához, akkor garantált a rövidzárlati áram, ami a megszakító működéséhez vezet.
A legelterjedtebb TN földelési rendszerben a földelést és a semlegesítést egyidejűleg végzik.
A nullavezetőhöz való csatlakozás az RCD felett történik. Ellenkező esetben a fázis és a nullavezetők árama a fázis zárása után egyenlő marad, és a védőeszköz nem fog működni.
A földelőrendszerekről
Számos földelési rendszert használnak, amelyeket betűkombináció jelzi. A betűk jelentése a következő:
- I: szigetelt vezető;
- N: van csatlakozás szilárd földelt nullához;
- T: van kapcsolat a földelő vezetékkel.
A földelési rendszereknek három fő típusa van:
- IT típus- szigetelt nulla vezetékes rendszer. Ebben a rendszerben le van választva a nulláról, vagy nagy névleges ellenálláson vagy légrésen keresztül érintkezik vele. Lakóépületekben nem alkalmazható. Speciális biztonsági és stabilitási követelményeket támasztó eszközök csatlakoztatására tervezték. Főleg laboratóriumokban és kórházakban használják.
- TT típus- független földelő kapcsolókkal ellátott rendszer. A legjobb lehetőség... Két földelő elektróda használatát írja elő - az elektromos áram forrásához és fém elemek védelem nélküli rendszerek. A földelő vezeték (PE) ebben a rendszerben független, és teljesítménye a berendezés és a transzformátor közötti területen javul. Nehézségek adódhatnak a saját földelőkapcsoló átmérőjének kiválasztásakor. Ezt a hátrányt egy hibaáram-kapcsolóval kompenzálják.
- TN típusú. Az ilyen rendszer földelővezetéke a nullával van kombinálva, ezért amikor egy fázis megszakad a házhoz, rövidzárlat lép fel, és a gép leválasztja az áramkört. Ez magas szintű biztonságot garantál.
Különféle földelési rendszerek
A TN rendszerek a legelterjedtebbek. Három alfaja létezik:
- TN-S: opció nulla és osztott működő vezetékkel. A biztonság növelése érdekében egy nulla vezeték helyett kettőt használnak: az egyiket védőként, a másodikat nulla vezetékként használják, amely egy holtpontos földelt nullához kapcsolódik. Ez a rendszer biztosítja a legjobb védelmet az áramütés ellen.
- TN és TN-C-S: PEN vezetékkel és nullapárral ellátott változat. A berendezéshez egy nullavezető van csatlakoztatva, amely PE és N vezetékekre van felosztva.
- A TN-C-S-ben szétválasztás után egy második földelő kapcsoló kerül beépítésre, amely biztosítja a rendszer zavartalan működését.
A TN rendszer előnyei:
- az eszköz meglehetősen egyszerű;
- villámkisülés elleni védelmet végeznek;
- a vezetékek védelme érdekében elegendő megszakítókat beszerelni.
Hibák:
- kívül lehetséges a nulla kiégés, a fémberendezések házainak későbbi meghibásodásával;
- potenciálkiegyenlítő berendezés szükséges.
A TN rendszer nem nagyon alkalmas vidéki településekre.
Az emberek élete néha a földelés helyes megszervezésétől függ. A szervezés nem csak a készüléket jelenti, hanem a földelőelektróda rendszer ellenállásának időben történő ellenőrzését is. Az oxidáció vagy a talajparaméterek változása miatt túlbecsültnek bizonyulhat, aminek következtében a földelés védő hatása elvész.
A modern elektromos berendezések működése elfogadhatatlan a véletlen áramütés elleni, megfelelően szervezett védelem nélkül. Erre a célra speciális eszközöket használnak, amelyeket földelő eszközöknek neveznek. Így a földelés egy szándékosan szervezett rendszer, amely biztosítja normál körülmények között az elektromos berendezések működése.
A földelésről egyszerű szavakkal
Maga a "földelés" fogalma a "föld" szóból származik, vagyis a talaj vagy a föld, amelynek célja, hogy lefolyjon a veszélyes áramok számára, amelyek egy speciálisan szervezett áramkörön haladnak le. Kialakításához a védőrendszer minden részének elválaszthatatlan összekapcsolása szükséges, amely a földelő elem testének érintkezési pontjától kezdődik, és a földelő eszköz (GD) földbe merített elemével végződik.
Magánház külső földhurok (balra). Beltéri földelés (jobbra), a földelő vezetéket szaggatott vonal jelzi.
A műszaki dokumentációban megadott definíciók szerint a földelés az egységek fémvázainak szándékos elektromos csatlakoztatása speciális földelőhurokkal. A figyelembe vett tények alapján megállapítható, hogy földelésnek nevezzük a védett berendezés szándékos elektromos érintkezését a földeléssel.
Földelési követelmények
Miután kitalálta, mi a definíciója a földelés fogalmának, továbbléphet azokra a kategóriákra és normákra, amelyeket a jelenlegi szabványok vezetnek be. A PUE szerint elsősorban a következő követelmények vonatkoznak a földelőeszközre:
- a töltő célja, hogy a veszélyes áramokat hatékonyan terelje a talajba, amelyhez vezetékek és fémrudak egész készlete van kialakítva;
- Az elektromos szerelés minden része, beleértve a kapcsolótáblák fémajtóit is, földelve van;
- a földelési rendszer érintkezőinek teljes érintkezési ellenállása nem haladhatja meg a 4-30 Ohmot;
- az elosztott terhelésekbe való elrendezésnél feltétlenül szükséges potenciálkiegyenlítő rendszer alkalmazása (célja a feszültségek egyenetlen eloszlásának kiküszöbölése).
További információ: Mivel a földelés fő célja a berendezéssel dolgozó személyzet biztonságának biztosítása, működése során kiemelt figyelmet fordítanak a működés megbízhatóságára.
Munkájának minőségét megelőző intézkedések és időszakosan szervezett tesztek egész sora biztosítja.
A feltett kérdés megválaszolásához meg kell ismerkednie a jelenlegi elektromos berendezésekben rendszeresen előforduló meghibásodásokkal. A tény az, hogy ennek folyamatában hosszú távú működés a szigetelés esetleges megsemmisülése és érintkezés megjelenése a tápegység csupasz vezetéke és az elektromos berendezés teste között.
A talajból 10-15 cm-re kiálló acéldarabok részeit 40 mm széles (legalább 4 mm vastag) fémlemezekkel hegesztik össze. Az egyik függőleges elektróda felső részén egy érintkezési zóna van elrendezve, ráhegesztett menetes csavar formájában. Erre anyával rögzítik a földelt készülék testéből kinyúló rézbusz végét, amelynek keresztmetszete nem lehet kisebb 6 négyzetméternél.
További információ: A vészáram leeresztő áramkör ellenállásának csökkentése érdekében ezt a csatlakozást néha hegesztik.
A fő munka végén az árkot a benne elhelyezett szerkezettel feltöltik korábban visszadobott földdel, amelyből a köveket és a felesleges törmeléket eltávolítják.
A PUE követelményei szerint minden földelési rendszernek meg kell felelnie a műszaki szabványoknak a szivárgási árammal szembeni megengedett legnagyobb ellenállás tekintetében. Értéke a következő legyen:
- kevesebb, mint 8 ohm 220/127 Volt fázisfeszültségű ipari hálózatokban;
- kevesebb, mint 4 ohm 380 V hálózati feszültség esetén;
- legfeljebb 30 ohm a háztartási hálózatokban (ez a szám a megengedett maximális értéknek tekinthető).
A töltő szerkezetéből lerakott rézmag a második végével az objektum kapcsolótáblájára szerelt speciális szalagra van rögzítve (főleg otthon). Fő földelőbusznak (GZSh) hívják, és az összes védővezető egy helyen történő összeszerelésére szolgál. A rézvezetők közvetlenül a fogyasztókhoz (az aljzatokon keresztül a műszerházakig) jutnak el tőle.
Természetes és mesterséges földelés
A természetes földelés olyan tárgy vagy szerkezet, amely funkcióinál fogva megbízhatóan érintkezik a talajjal. Ez a kategória a következőket tartalmazza:
- közvetlenül a talajba fektetett víz- és fűtőcsövek;
- Bármi fémszerkezetekés azok elemei, amelyek jól érintkeznek a talajjal;
- hegesztő- és hasonló kábelköpenyek;
- fém jelzáloghitelek és tiplik stb.
Érdemes észrevenni! Ebben az esetben nincs szükség különösebb erőfeszítésekre a funkcionális földelés kialakítására, mivel a természetes földelő elektróda elemei már készen állnak a földelővezetékek csatlakoztatására.
Olyan helyzetben, amikor ilyen rendszereket nem lehet találni, házi készítésű memóriaeszközök telepítésével kell foglalkozni.
A mesterséges földelés szándékosan szervezett elektromos érintkezés két test között, amelyek közül az egyik a védett eszköz, a másik pedig az úgynevezett "földhurok". Ez az alkatrész egy speciális elosztott (néha pontszerű) szerkezet, amely mélyen a talajba helyezett fémrudakon alapul.
Függőleges hajtású elektródákként általában legfeljebb 12 mm átmérőjű és legalább 2,5 méter hosszú acélrudakat használnak. Vízszintes jumperek elrendezéséhez, amelyek elektromos kapcsolatot biztosítanak két test között fém sarkok 50x50x6 mm és 2,5-3 méter hosszúak (kb. 6 mm vagy annál nagyobb átmérőjű csövekre cserélhetők).
Mi alapozza meg a videót
Ahhoz, hogy megértse, miért van szüksége földelésre a házban, meg kell ismerkednie a fő céljával. Amint azt a korábban bemutatott részben megjegyeztük, a földelés arra szolgál, hogy megvédje a személyt a veszélyes potenciáltól, amely véletlenül megjelenik a működő berendezés testén. Munkájának sorrendjét és célját a videókban bemutatott számos példa segítségével a legkönnyebb megismerni.
Összefoglalva megjegyezzük, hogy a földelés céljának megértése segít megőrizni az elektromos berendezésekkel dolgozó emberek egészségét.
Védőföld egy olyan rendszer, amelyet arra terveztek, hogy megakadályozza az elektromos áram személyre gyakorolt hatását azáltal, hogy szándékosan a földhöz csatlakoztatja a készülékházat és a nem áramot vezető részeket, amelyek feszültség alatt állnak. A földelési rendszerek lehetnek természetesek vagy mesterségesek.
Mi az a földelés és miért van rá szükség?
A földelő eszközök vezetékek általi szándékos csatlakoztatás elektromos típus az elektromos hálózat különböző pontjain.
A földelés célja, hogy az emberek ne érjék elektromos áramot. A védőföldelés másik célja, hogy a feszültséget az elektromos berendezés testéből egy földelőeszközön keresztül a földre terelje.
A földelés használatának fő célja a potenciálszint csökkentése a földelt pont és a föld között. Így az áramerősség a legalacsonyabb szintre csökken, és csökken az alkatrészekkel érintkező károsító tényezők száma. elektromos készülékekés olyan létesítmények, amelyekben az eset meghibásodott.
Mi a semleges?
A nulla egy nulla védővezető, amely összeköti az elektromos berendezések semleges pontjait háromfázisú elektromos hálózatokban. Felhasználási terület - elektromos berendezések földelése.
A leléptető alállomás, ahol a transzformátor egység található, saját földhurokkal van felszerelve. Ez az áramkör egy acélrúdból és rudakból áll, amelyek speciális módon vannak eltemetve a földbe. Az alállomás kapcsolótáblájában a fogyasztás forrásaihoz 4 eres kábel van lefektetve. Ha a fogyasztónak háromfázisú áramkörről van szüksége áramra, akkor mind a 4 magot csatlakoztatni kell. Amikor különböző terhelések kapcsolódnak a vezetőkre, a nullapont eltolódik a rendszerben, hogy megakadályozzák ezt az elmozdulást, nullavezetőt használnak. Segíti a terhelés szimmetrikus elosztását minden fázis között.
Mik azok a PE és PEN vezetők?
A PEN vezeték olyan vezető, amely egyesíti a védő nullavezető és a nulla munkavezető funkcióit. Az alállomásról indul, és PE és N vezetékekre van osztva, közvetlenül a fogyasztónál.
A PE vezeték egy védőföldelés, amelyet például lakásban használunk földelt aljzatban. A PE vezetéket olyan eszközök, berendezések és berendezések földelésére használják, ahol a feszültség szintje nem haladja meg az 1 kV-ot.
Ezt a fajta földelést csak a biztonság érdekében alkalmazzák. Ez a földelés biztosítja az összes szabad és külső alkatrész folyamatos csatlakoztatását. A mechanizmus biztosítja az áram elvezetését a talajba, ami egy eszköz testét érő elektromos áram eredményeként jelent meg.
A TN-C típusú földelési rendszer használatakor PEN-vezetőt (semleges védő- és nullavezető kombinációja) használnak.
A mesterséges földelő rendszerek típusai
A földelési rendszerek osztályozásában a földelés természetes és mesterséges fajtái vannak.
Mesterséges földelő rendszerek:
- TN-S;
- TN-C;
- TNC-S;
A földelés típusai - a név dekódolása:
- T - földelés;
- N - a vezető csatlakoztatása a nullához;
- I - szigetelés;
- C - a funkcionális és a nulla védővezető opcióinak kombinációja;
- S - a vezetékek külön használata.
Sok embert érdekel az a kérdés, hogy mit nevezünk működő földelésnek. Más módon funkcionálisnak nevezik. Erre a kérdésre a választ a PUE 1.7.30. pontja adja meg. Ez a feszültség alatt álló részek pontjainak földelése villanyszerelés... Az elektromos készülékek vagy berendezések működésének biztosítására szolgál, nem pedig védelmi célokra.
Ezenkívül sokakat aggaszt az a kérdés, hogy mi a védőföldelés. Ez az eszközök földelésének folyamata az elektromos biztonság érdekében.
Földelt semleges TN földelőrendszerekkel rendelkező rendszerek
Ilyen rendszerek a következők:
- TN-C;
- TN-S;
- TNC-S;
A PUE 1.7.3. pontja szerint a TN-rendszer olyan rendszer, amelyben az áramforrás nullapontja szilárdan földelve van, és az elektromos berendezés nyitott vezető részei a forrás szilárd földelt nullával vannak összekötve. nulla védővezetőkből.
A TN olyan elemeket tartalmaz, mint:
- egy középponti földelő kapcsoló, amely az áramforrásra vonatkozik;
- a készülék külső vezető részei;
- nullavezető;
- kombinált vezetők.
A forrás nullapontja szilárdan földelt, a berendezés külső vezetékei pedig védővezetőkkel csatlakoznak a forrás szilárd földelt középpontjához.
Földhurok készítése csak olyan elektromos berendezésekben lehetséges, amelyek teljesítménye nem haladja meg az 1 kV-ot.
TN-C rendszer
Ebben a rendszerben a védő- és nullavezető egy PEN-vezetőben van egyesítve. Az egész rendszerben kombinálva vannak. A teljes név Terre-Neutre-Combine.
A TN-C előnyei közül csak a rendszer egyszerű telepítését lehet kiemelni, amely nem igényel sok erőfeszítést és költséget. A telepítés nem igényli a már telepített kábel- és légvezetékek fejlesztését, amelyek mindössze 4 vezetőképességgel rendelkeznek.
Hibák:
- megnő az áramütés valószínűsége;
- lehetséges hálózati feszültség megjelenése az elektromos berendezés testén nyitott áramkör alatt;
- a földelő áramkör elvesztésének nagy valószínűsége a vezető eszköz károsodása esetén;
- egy ilyen rendszer csak a rövidzárlat ellen véd.
TN-S rendszer
A rendszer sajátossága, hogy a fogyasztók áramellátása 5 bemeneten keresztül történik háromfázisú hálózatés 3 vezetéken keresztül egyfázisú hálózatban.
Összesen 5 vezető forrás távozik a hálózatból, ebből 3 a teljesítményfázis funkcióját látja el, a maradék 2 pedig nullaponthoz kötődő nullavezető.
Tervezés:
- A PN egy semleges mechanizmus, amely részt vesz az elektromos berendezés áramkörében.
- A PE egy szilárdan földelt vezető, amely védelmi funkciót lát el.
Előnyök:
- könnyű telepítés;
- a rendszer beszerzésének és karbantartásának alacsony költsége;
- magas fokú elektromos biztonság;
- nincs szükség kontúr létrehozására;
- a rendszer áramszivárgás elleni védelemként való használatának képessége.
TN-C-S rendszer
A TN-C-S rendszer feltételezi, hogy az áramkör bizonyos részében a PEN vezeték PE-re és N-re választja el. Általában a szétválasztás a házban lévő műszerfalon történik, és előtte kombinálják őket.
Előnyök:
- villámcsapás elleni védőmechanizmus egyszerű eszköze;
- rövidzárlat elleni védelem.
A használat hátrányai:
- gyenge védelem a nullavezető égése ellen;
- a fázisfeszültség megjelenésének lehetősége;
- magas telepítési és karbantartási költség;
- a feszültséget nem lehet kikapcsolni automata berendezéssel;
- szabad levegőn nincs áramvédelem.
TT rendszer
A TT-t úgy tervezték, hogy magas szintű biztonságot nyújtson. Erőművekbe telepítve alacsony szint műszaki állapot, például, ahol csupasz vezetékeket használnak, elektromos berendezések, amelyek a szabadban vannak elhelyezve vagy támasztékokra vannak rögzítve.
A TT négy vezetékbe van felszerelve:
- 3 feszültséget adó fázis 120°-os szögben eltolódik egymáshoz képest;
- Az 1 közös nulla a munka- és védővezető kombinált funkcióit látja el.
A TT előnyei:
- magas szintű ellenállás a fogyasztóhoz vezető huzal deformációjával szemben;
- rövidzárlat elleni védelem;
- nagyfeszültségű elektromos berendezéseken való használatra való képesség.
Hibák:
- kifinomult villámvédelmi berendezés;
- képtelenség nyomon követni a rövidzárlat fázisait egy elektromos áramkörben.
Elszigetelt semleges rendszerek
Az elektromos áram fogyasztókhoz történő átvitele és elosztása során háromfázisú rendszert használnak. Ez lehetővé teszi a szimmetria és az áramterhelés egyenletes eloszlásának biztosítását.
Egy ilyen eszköz olyan üzemmódot hoz létre, amely transzformátordoboz és generátorok használatával jár. Semleges pontjaik nincsenek felszerelve földhurokkal.
A szigetelt semleges típust a tápáramkörben használják a transzformátorberendezések szekunder tekercseinek delta mintázatú csatlakoztatásakor és vészhelyzetekben áram hiányában. Egy ilyen hálózat helyettesítő lánc.
A szigetelt nulla hozzájárul a szigetelő bevonat meghibásodásához rövidzárlat esetén és rövidzárlatok előfordulásához más fázisokban.
informatikai rendszer
Az 1000 V-ig terjedő feszültségű informatikai rendszer nagy impedanciájú földelést biztosít, és tápfeszültség nullával van felszerelve.
Az elektromos szerelés minden külső eleme, amely áramvezető anyagból készül, földelve van. Az előnyök közül kiemelhető az áramszivárgás alacsony mutatói egyfázisú rövidzárlat során. elektromos hálózat... Egy ilyen mechanizmussal rendelkező berendezés hosszú ideig működhet vészhelyzetekben is. A potenciálok között nincs különbség.
Hátránya: az áramvédelem nem működik földzárlat esetén. Egyfázisú rövidzárlatos üzemmódban az áramütés valószínűsége nő, ha megérinti a telepítés második fázisát.
Vezetőképes tárgy elektromos csatlakoztatása a földhöz. A földelés egy földelő vezetékből (egy vezető részből vagy egymással összekapcsolt vezető részek halmazából áll, amelyek közvetlenül vagy közbenső vezető közegen keresztül érintkeznek a földeléssel) és egy földelő vezetékből, amely a földelni kívánt eszközt a földelő vezetékhez köti. A földelő kapcsoló lehet egyszerű fémrúd (leggyakrabban acél, ritkábban réz) vagy speciális alakú elemek összetett komplexuma.
A földelés minőségét a földelő áramkör elektromos ellenállásának értéke határozza meg, ami csökkenthető a közeg érintkezési felületének vagy vezetőképességének növelésével - több rúd használatával, a föld sótartalmának növelésével stb. Oroszországban szabályozzák a földelésre és annak elrendezésére vonatkozó követelményeket.
A védőföldelő vezetékeket minden elektromos berendezésben, valamint a nulla védővezetőket az 1 kV-ig terjedő, szilárd földelt nullával rendelkező elektromos berendezésekben, beleértve a buszokat, PE betűjellel és színjelöléssel kell ellátni, ugyanazon hosszirányú vagy keresztirányú váltakozó csíkokkal. szélessége (15-100 mm-es buszokhoz) sárga és zöld.
A nulla üzemű (semleges) vezetők N betűvel és kékkel vannak jelölve. A kombinált nulla védő- és nulla működő vezetékeken PEN betűjelzéssel és színjelöléssel kell rendelkezni: teljes hosszában kék, a végén sárga-zöld csíkok.
Hibák a földelő berendezésben
Rossz PE vezetékek
Néha földelő elektródaként használják vízipipa vagy fűtőcsövek, azonban nem használhatók földvezetőként. Lehetnek nem vezető betétek a vízellátásban (pl. műanyag csövek), a csövek közötti elektromos érintkezés a korrózió miatt megszakadhat, végül a csővezeték egy része javítás céljából szétszedhető.
A működő nulla és PE vezető kombinálása
Egy másik gyakori megsértés az üzemi nulla és a PE-vezető egyesítése az elválasztási pont mögött (ha van ilyen) az energiaeloszlás mentén. Az ilyen megsértés meglehetősen jelentős áramok megjelenéséhez vezethet a PE-vezetőben (amelynek normál állapotban nem szabad áramot vezetnie), valamint a maradékáram-eszköz hamis pozitív eredményéhez (ha van). A PEN vezeték helytelen elválasztása
A PE-vezető "létrehozásának" következő módja rendkívül veszélyes: egy működő nullavezetőt közvetlenül az aljzatban határoznak meg, és egy áthidalót helyeznek el az aljzat PE-érintkezője között. Így az ehhez a kimenethez csatlakoztatott terhelés PE-vezetője a működő nullához kapcsolódik.
Ennek az áramkörnek az a veszélye, hogy fázispotenciál jelenik meg a konnektor földelő érintkezőjén, és így a csatlakoztatott eszköz esetében is, ha az alábbi feltételek bármelyike teljesül:
- A nullavezető szakadása (lekapcsolás, kiégés stb.) a kimenet és az árnyékolás közötti területen (és tovább, a PEN-vezető földelési pontjáig);
- Az ehhez a kimenethez vezető fázis és nulla (fázis a nulla helyett és fordítva) permutációja.
Védő földelés funkció
A földelés védő hatása két elven alapul:
A földelt vezető tárgy és más természetes földeléssel rendelkező vezető tárgyak közötti potenciálkülönbség biztonságos értékre való csökkentése.
Szivárgóáram-elvezetés, amikor egy földelt vezető tárgy érintkezik egy fázisvezetővel. Megfelelően megtervezett rendszerben a szivárgó áram megjelenése a védőberendezések azonnali működéséhez vezet ().
Így a földelés csak hibaáram-védőeszközök használatával a leghatékonyabb. Ebben az esetben a legtöbb szigeteléssértés esetén a földelt tárgyak potenciálja nem haladja meg a veszélyes értékeket. Ráadásul a hálózat hibás szakasza nagyon rövid időn belül megszakad (a tizedmásodperc az RCD válaszideje).
Földelési üzem elektromos berendezések meghibásodása esetén Az elektromos berendezések meghibásodásának tipikus esete, hogy a szigetelés meghibásodása miatt a készülék fém testét megüti a fázisfeszültség. Attól függően, hogy milyen védelmi intézkedéseket hajtottak végre, a következő lehetőségek lehetségesek:
A ház nincs földelve, nincs RCD (a legveszélyesebb lehetőség). A készülék teste fázispotenciálon lesz, és ez semmilyen módon nem érzékelhető. Egy ilyen hibás készülék megérintése végzetes lehet.
A ház földelt, nincs RCD. Ha a szivárgási áram a fázis-ház-földelés áramkörben elég nagy (meghaladja az áramkört védő biztosíték küszöbértékét), akkor a biztosíték kiolvad és leválasztja az áramkört. A legmagasabb effektív feszültség (a testhez viszonyítva) a földelt házon Umax = RGIF, ahol RG? földelési ellenállás, HA? az áramkör, amelynél az áramkört védő biztosíték kiold. Ez az opció nem elég biztonságos, mivel nagy földelési ellenállás és nagy biztosítékok esetén a földelt vezeték potenciálja meglehetősen jelentős értékeket érhet el. Például 4 ohmos földelési ellenállással és 25 A-es biztosítékkal a potenciál elérheti a 100 voltot.
A ház nincs földelve, az RCD telepítve van. Az eszköz teste fázispotenciálon lesz, és ez nem érzékelhető mindaddig, amíg nincs út a szivárgóáram áthaladásához. A legrosszabb esetben a szivárgás olyan személy testén keresztül történik, aki megérinti a hibás eszközt és egy természetes talajú tárgyat. Az RCD leválasztja a hálózat hibás részét, amint szivárgás lép fel. Egy személy csak rövid távú áramütést kap (0,010,3 másodperc - az RCD válaszideje), amely általában nem okoz egészségkárosodást.
A ház földelve van, az RCD be van szerelve. Ez a legbiztonságosabb lehetőség, mivel a két védőintézkedés kölcsönösen kiegészíti egymást. Amikor a fázisfeszültség eléri a földelt vezetőt, az áram a fázisvezetőből a szigetelési hibán keresztül a földelőbe, majd tovább a földbe folyik. Az RCD azonnal észleli ezt a szivárgást, még akkor is, ha az nagyon jelentéktelen (általában az RCD érzékenységi küszöbe 10 mA vagy 30 mA), és gyorsan (0,010,3 másodperc) hibásan leválasztja a hálózati részt. Ezen túlmenően, ha a szivárgó áram elég nagy (meghaladja az áramkört védő biztosíték kioldási küszöbét), akkor a biztosíték is kiolvadhat. Pontosan melyik védőeszköz(RCD vagy biztosíték) leválasztja az áramkört - sebességüktől és szivárgási áramuktól függően. Lehetőség van arra is, hogy mindkét eszköz kioldódjon.
Földelés típusai
TN-C
TN-C rendszer (fr. Terre-Neutre-Combine) javasolt német aggodalom Az AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) 1913-ban. Ebben a rendszerben a működő nulla és a PE-vezető (védőföld) egyetlen vezetékben van egyesítve. Legnagyobb hátránya az volt, hogy vészhelyzeti nulla kimaradás esetén az elektromos berendezések burkolatán a fázisfeszültségnél 1,732-szer nagyobb hálózati feszültség keletkezett.
Ennek ellenére ma ez megtalálható a volt Szovjetunió országainak épületeiben.
TN-S
Az 1930-as években a feltételesen veszélyes TN-C rendszer cseréjére fejlesztették ki a TN-S (Terre-Neutre-Separe) rendszert, amelyben az üzemi és védőnullát közvetlenül az alállomáson választották el, a földelő kapcsoló pedig meglehetősen összetett szerkezet fém szerelvények.
Így amikor az üzemi nulla megszakad a vezeték közepén, az elektromos berendezések nem kaptak hálózati feszültséget. Később egy ilyen földelési rendszer lehetővé tette olyan differenciálautomaták és automaták kifejlesztését, amelyeket szivárgási áram váltott ki, és amelyek jelentéktelen áramot is képesek érzékelni. Munkájuk a mai napig a Kirghof-törvényeken alapul, amelyek szerint a fázisvezetéken átfolyó áramnak számszerűen meg kell egyeznie a működő nullán átfolyó árammal.
Megfigyelhető a TN-CS rendszer is, ahol a nullák szétválása a vonal közepén történik, azonban a nulla vezeték szakadása esetén az elválasztási pontig a tok hálózati feszültség alá kerül, ami megérintésekor életveszélyt jelent.
