Elektros tinklas yra pagrindas modernus pasaulis... Beveik visi modernūs Prietaisai veikia elektra, nes tai patogus energijos šaltinis. Bet taip pat yra nugaros pusė medaliai – didelė elektros smūgio rizika. Neturint tinkamo požiūrio į įrangos projektavimą ir elektros tinklų projektavimą, elektra padarys daugiau žalos nei naudos. Įžeminimas yra vienas iš būdų užtikrinti saugumą.
Paprastais žodžiais apie įžeminimą
Įžeminimas – sprendimų ir prietaisų kompleksas, apsaugantis nuo elektros smūgio ir užtikrinantis apsaugos priemonių veikimą.
Buitiniai elektros tinklai turi. Ką tai reiškia? Jei svarstysime šį klausimą supaprastintu būdu, elektrinėse įrengiami trifaziai generatoriai. Jų apvijos yra sujungtos žvaigždute. Apvijų prijungimo taškas yra neutralus.
Jei įžeminate žvaigždės jungties tašką, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, gausite maitinimo liniją su tvirtai įžeminta neutrale. Šio taško ir neutralaus laido potencialas bus lygus žemės potencialui.
Įžeminimo įrenginys vadinamas. Paprastai tai yra trys metaliniai kaiščiai, užmušti žemėje tuo pačiu atstumu vienas nuo kito, tarsi trikampio viršūnėse, o tarpusavyje sujungiami plienine juostele suvirinant. Kaiščių ilgis ir jų skerspjūvis skaičiuojami pagal specifines šio objekto sąlygas ir reikalavimus.
Įžeminimo laidas įkišamas į namo ar buto elektros skydą ir prijungiamas prie įžeminimo magistralės. Tai metalinė juostelė su gnybtų blokais. Jis jungiamas prie įžeminimo laidų iš kiekvieno įžeminto prietaiso arba lizdo. Jei įrenginys prijungtas ne per lizdą, tada prie jo yra nutiestas savo įžeminimo laidininkas ir jis prijungiamas prie specialaus gnybto, prijungto prie korpuso.
Visi įžeminimo laidai ir šynos yra izoliuoti arba nudažyti kintamomis žaliomis ir geltonomis juostelėmis.
Pagal tipą įžeminimas yra apsauginis ir veikiantis. Kaip galima numanyti, apsauginis įžeminimas atlieka apsaugos nuo elektros smūgio funkcijas, o darbinis įžeminimas reikalingas normaliam elektros įrenginių veikimui.
Taigi įžeminimas vadinamas elektriniu elektros prietaisų korpuso sujungimu su įžeminimo elektrodu.
Norėdami išsiaiškinti, kam skirtas įžeminimas, pirmiausia išsiaiškinkime, kokiais atvejais ir kodėl mus nutrenkia elektra. Pagrindinis dalykas, kurio reikia elektros srovei tekėti, yra potencialų skirtumas.
Tai reiškia, kad jei stovėsite ant grindų ir rankomis sugriebsite pliką laidą ar kitą įtampą turinčią dalį, tada per jūsų kūną ir grindis tekanti srovė nutekės į žemę.
Dėmesio:
Vos 50 mA kintamoji srovė jau pavojinga žmogui.
O jei paimsite į įtampą abiem rankomis ir pakabinsite ant jos neliesdami žemės, tai greičiausiai nieko neatsitiks, aišku, neverta to tikrinti. Todėl ant laidų paukščiai nenutrenkia elektra. Bet grįžkime prie kalbų apie įžeminimą. Kaip minėjome, elektros prietaisų korpusai yra įžeminti. Kam tai?
Įprastos būklės laidai ir kiti įrangos komponentai, tokie kaip elektros varikliai, šildymo elementai ir kt., neturi fazinių kontaktų su prietaiso korpusu, metaline žarna ar kabelio šarvais. Tačiau gedimo atveju fazė gali baigtis byloje. Taip gali nutikti, kai pažeidžiama variklių ir transformatorių apvijų izoliacija, nutrūksta kaitinimo elementų dielektrinis sluoksnis, pažeidžiama įrenginio viduje esančių jungiamųjų laidų ir kabelių linijų izoliacija.
Dėl to byloje atsiras pavojingas potencialas, paprasta kalba: kūnas bus „fazėje“. Kai liečiate jį stovėdami basomis ant plytelių, betono ir net medinės grindys- būsite nutrenktas elektra. Blogiausiu atveju tai gali baigtis mirtimi.
Dažniausiai tokia situacija susidaro dėl vandens šildymo bakų, srauto šildytuvų. Ir tai ypač ryškiai pajunta palietus jį tuo pačiu metu. Skalbimo mašina ir vandens ir šildymo vamzdžius, arba vandens šildytuvo atveju, kai išsimaudote duše ar vonioje, gaunate elektros smūgį.
Paskutinę problemą išsprendžia organizacija (vonios ir kitų metalinių vandens tiekimo sistemos dalių įžeminimas).
Jei pažeisto įrenginio korpusas bus įžemintas, pavojinga įtampa nutekės į žemę ir (arba) veiks apsauginis įtaisas - liekamosios srovės įtaisas (RCD) arba liekamosios srovės jungiklis (difavtomatas). Kas yra šie įrenginiai ir kaip jie veikia, jau svarstėme ankstesniuose straipsniuose:
Jei korpusas yra nulis, jis veiks, nes tai bus trumpasis jungimas prie korpuso (šiuo atveju nulis). Difautomatiniai prietaisai ir RCD nustato srovės nuotėkį lygindami fazinių ir nulinių laidų sroves – jei srovė fazėje yra didesnė už nulį, tai srovė teka į žemę, per įžeminimo laidą arba per žmogaus kūną. Tokie įrenginiai veikia su diferencine srove (srovių skirtumu), dažniausiai 10 mA ar didesne.
Todėl tai yra sudėtingas įrenginys su dideliu perjungimo apsauginių įtaisų komplektu, o įžeminimas yra privalomas visuose pastatuose, pastatytuose ar renovuotuose po 2003 m. Tai yra, jie turi turėti 3 laidų vienfazius arba 5 laidų trifazius laidus. Jei norite išreikšti savo nuomonę įžeminimo klausimais - parašykite apie tai komentaruose.
Įžeminimo kontakto buvimas šiuolaikiniuose elektros lizduose tapo įprastas dalykas. Jis atitinka bet kurio elektros prietaiso kištuko kontaktą. Pabandykime išsiaiškinti, kodėl jums reikia įžeminimo.
Kas yra įžeminimas
Įžeminimas – tai laidžių elementų, kurie paprastai nėra maitinami, prijungimas prie įžeminimo elektrodo – metalinės konstrukcijos, palaidotos žemėje su maža elektrine varža. Metalinis elektros instaliacijos korpusas, mašinų darbiniai korpusai arba Buitinė technika ir tt
Taip pat įžeminamos ekranuojančios elektros kabelių pynės.
Kam skirtas įžeminimas?
Priklausomai nuo paskirties, yra keletas įžeminimo tipų:- funkcinis;
- apsaugai nuo žaibo.
Apsauga užtikrina saugų elektros instaliacijos eksploatavimą.
Funkcinis naudojamas įrenginio ar grandinės veikimui – jis atlieka tą patį vaidmenį kaip ir nulinis laidininkas elektros tinkle.
Apsaugos nuo žaibo sistemose įžeminimo jungiklis jungiamas prie žaibolaidžio.
Veikimo principas
Įžeminimo kilpa veikia pagal dirvožemio gebėjimą sugerti elektros krūvį. Jei dėl izoliacijos gedimo įrangos korpusas yra įjungtas, įkrova nutekės į žemę. Kai vartotojas paliečia korpusą, srovė vis tiek judės mažiausio pasipriešinimo keliu, ty per žemę, o ne per žmogaus kūną. Be įžeminimo tokioje situacijoje naudotojas būtų patyręs elektros traumą.
Normalaus įžeminimo veikimo sąlyga yra maža įžeminimo elektrodo varža. Ši vertė priklauso nuo dirvožemio parametrų:
- tankis;
- drėgmė;
- druskingumas;
- sąlyčio su įžeminimo laidininku sritis.
Užšalus dirvožemio gebėjimas sugerti krūvį labai sumažėja. Todėl įžeminimo elektrodo kaiščiai yra įsmeigti į gylį žemiau užšalimo žymos, kuri priklauso nuo ploto platumos. Duomenys apie dirvožemio užšalimo gylį skirtingi regionai Rusijos Federacija yra pateiktos SNiP "Statybos klimatologija".
Vizualus įžeminimo demonstravimas
Uolėtose, smėlingose ir amžinojo įšalo dirvose, į kurias sunku prasiskverbti, naudojami elektrolitiniai įžeminimo laidininkai iš L formos perforuoto vamzdžio. Viduje yra reagentas, kuris sudaro druskingą aplinką. Pastarasis pasižymi dideliu laidumu ir žemu užšalimo tašku. Ilgoji įžeminimo elektrodo dalis įkasama į negilią tranšėją, trumpoji iškeliama į paviršių. Jis naudojamas trimis būdais:
- naujo reagento užpildymui;
- vandens pripildymui (provokuoja cheminė reakcija sausuoju sezonu).
Kitas moderni versijaįžeminimo jungiklis -. Susideda iš daugybės sekcijų, įsriegtų arba kitaip sujungtų. Įkalant jį į žemę, prisukama vis daugiau sekcijų. Taigi tokia įžeminimo elektrodų sistema, skirtingai nei klasikinė, susidedanti iš kelių kaiščių, gali būti montuojama bet kokiame gylyje. Sekcijos sujungiamos pagal specialias taisykles ir naudojant laidžią pastą. Kalant naudojamas specialus antgalis, apsaugantis siūlą nuo pažeidimų. Moduliai pagaminti iš plieno ir padengti variu arba cinku, todėl sumažėja jų atsparumas ir pailgėja tarnavimo laikas.
Elektrolitiniai ir moduliniai įžeminimo elektrodai yra brangūs, todėl tradiciniai jų atitikmenys išlieka paklausūs. Šio dizaino kaiščiai yra išdėstyti skirtingai:
- lygiakraščio trikampio viršūnėse šalia objekto;
- objekto kampuose;
- palei objekto perimetrą.
Strypų skaičius ir atstumas tarp jų nustatomi skaičiavimu.
Periodiškai tikrinama įžeminimo jungiklio varža. Didžiausia leistina vertė yra 30 omų.
Įžeminimo įrenginių ir saugiklių visuminė apsauga
Įžeminimas ne tik praleidžia pavojingas sroves, bet, jei yra apsauginis įtaisas, išjungia avarinę įrangą. Kai fazinis laidininkas liečiasi su įžemintu korpusu, tinklas veikia režimu, artimu trumpajam jungimui (trumpajam jungimui), kartu su staigiu srovės padidėjimu grandinėje. Į tai reaguoja automatinis jungiklis (VA), kuris turi būti įrengtas elektros linijos įėjime į objektą.
Tiesa, tai įmanoma tik esant labai mažai įžeminimo varžai, kas yra itin reta. Daugeliu atvejų VA kelionės tikimybė yra gana maža. Pavyzdžiui, kai įžeminimo varža yra 10 omų, srovė grandinėje bus I = 220/10 = 22 A. Mašinos pagal GOST reikalavimus atlaiko srovę, kuri yra 1,42 karto didesnė už vardinę vertę. . Tai yra, 16 A aparatas, kurio srovė yra 22 A, neišsijungs beveik 60 minučių (16 * 1,42 = 22,72 A).
Įžeminimo schema
Patikimesnis grandinės pertraukiklis - arba.Šis prietaisas lygina sroves faziniuose ir nuliniuose laiduose ir, aptikus skirtumą, rodantį nuotėkį, atjungia grandinę. Kalbant apie jautrumą, ty minimalų nuotėkio srovės kiekį, kuris sukelia veikimą, RCD skirstomi į kelias kategorijas:
- Apsauga nuo elektros smūgio: 10 mA - montuojama patalpose, kuriose yra daug drėgmės, ir 30 mA - sausose.
- Atsparus ugniai - esant 100, 300 ir 500 mA.
Ugniai atsparūs RCD naudojami patalpose, kuriose trumpasis jungimas gali sukelti gaisrą. Jie apsaugo tinklo dalis, kuriose elektros smūgis praktiškai neįmanomas, pavyzdžiui, apšvietimo grandines.
Nėra keičiami. VA apsaugo nuo trumpųjų jungimų ir perkrovų, RCD - nuo elektros smūgio. Idealiu atveju įvestis ir kiekviena vartotojų grupė turėtų būti apsaugoti tiek VA, tiek RCD.
Įžeminta neelektrinė įranga
Prie įžeminimo elektrodo taip pat jungiamos konstrukcijos, kurios niekaip nesusijusios su elektra:
- Tvoros ir kiti statiniai ant viadukų ir galerijų, kuriuose pavojingą potencialų skirtumą sukelia žaibas iš arti. Tas pats gali nutikti su vamzdynu ar konteineriu, kuriame yra degi medžiaga. Dėl sukeltos įtampos galimas kibirkščiavimas su vėlesniu sprogimu, todėl tokios konstrukcijos taip pat yra įžemintos.
- Gaminiai, kuriuose eksploatacijos metu kaupiasi statinis krūvis. Tai daugiausia vamzdynai ir konteineriai: dėl gabenamos terpės dalelių trinties susidaro statinė elektra. Dėl šios priežasties degalų tiekimo į lėktuvus norma yra ribota.
- Tolimų atstumų vamzdynai. Vadovaujantis elektromagnetinės indukcijos dėsniu, tokiuose vamzdynuose, kai Žemės magnetinis laukas kinta, o saulės vėjo veikiamas jis visada yra nestabilus, susidaro vadinamosios klajojančios srovės. Todėl jie tam tikru žingsniu yra prijungti prie įžeminimo elektrodų.
Skirtumas nuo nulio nustatymo
Nulinimas – tai elektros instaliacijos laidžių dalių prijungimas prie srovės šaltinio įžemintos neutralės (prie nulinio laidininko). Jo varža yra daug mažesnė nei įžeminimo elektrodo varža. Todėl, kai fazė uždaroma į nulinį įrenginio korpusą, garantuojama trumpojo jungimo srovė, dėl kurios veikia grandinės pertraukiklis.
Dažniausioje TN įžeminimo sistemoje vienu metu atliekami ir įžeminimai, ir neutralizavimas.
Prijungimas prie nulinio laidininko atliekamas virš RCD. Priešingu atveju, fazės ir nulinių laidininkų srovės uždarius fazę prie korpuso išliks lygios ir apsaugos įtaisas neveiks.
Apie įžeminimo sistemas
Naudojamos kelios įžeminimo sistemos, pažymėtos raidžių deriniu. Raidės turi tokią reikšmę:
- I: izoliuotas laidininkas;
- N: yra jungtis prie kieto įžeminto neutralės;
- T: yra jungtis prie įžeminimo laido.
Yra trys pagrindiniai įžeminimo sistemų tipai:
- IT tipas- sistema su izoliuotu neutraliu laidu. Šioje sistemoje jis yra izoliuotas nuo neutralios arba susisiekia su juo per aukštos klasės rezistorių arba oro tarpą. Netaikoma gyvenamuosiuose pastatuose. Skirta prijungti įrenginius, kuriems taikomi specialūs saugos ir stabilumo reikalavimai. Jis daugiausia naudojamas laboratorijose ir ligoninėse.
- TT tipas- sistema su nepriklausomais įžeminimo jungikliais. Geriausias variantas... Numatoma naudoti du įžeminimo elektrodus - elektros srovės šaltiniui ir metaliniai elementai sistemos be apsaugos. Įžeminimo laidas (PE) šioje sistemoje yra nepriklausomas, o jo veikimas srityje tarp įrangos ir transformatoriaus yra pagerintas. Galimi sunkumai renkantis skersmenį savo įžeminimo jungikliui. Šis trūkumas kompensuojamas liekamosios srovės įtaisu.
- TN tipas.Įžeminimo laidas tokioje sistemoje yra derinamas su nuliu, todėl, kai fazė nutrūksta iki korpuso, įvyksta trumpasis jungimas ir mašina atjungia grandinę. Tai užtikrina aukštą saugumo lygį.
Įvairios įžeminimo sistemos
TN sistemos yra labiausiai paplitusios. Yra trys porūšiai:
- TN-S: variantas su nuliu ir padalintu darbiniu laidininku. Siekiant padidinti saugumą, vietoj vieno nulinio laido naudojami du: vienas naudojamas kaip apsauginis, antrasis naudojamas kaip nulinis laidas, prijungtas prie neveikiančio įžeminimo neutralės. Ši sistema užtikrina geriausią apsaugą nuo elektros smūgio.
- TN ir TN-C-S: versija su PEN laidu ir nulių pora. Prie įrangos prijungtas nulinis laidininkas, padalintas į PE ir N laidus.
- TN-C-S po atskyrimo įrengiamas antras įžeminimo jungiklis, užtikrinantis nepertraukiamą sistemos darbą.
TN sistemos privalumai:
- prietaisas yra gana paprastas;
- atliekama apsauga nuo žaibo iškrovų;
- norint apsaugoti laidus, pakanka sumontuoti grandinės pertraukiklius.
Trūkumai:
- galimas nulinis perdegimas lauke ir vėliau sugenda metalinės įrangos korpusai;
- reikalinga potencialų išlyginimo įranga.
TN sistema nelabai tinka kaimo gyvenvietėms.
Žmonių gyvenimas kartais priklauso nuo teisingo įžeminimo organizavimo. Organizacija reiškia ne tik įrenginį, bet ir savalaikį įžeminimo elektrodų sistemos varžos kontrolę. Dėl oksidacijos ar dirvožemio parametrų pokyčių jis gali pasirodyti pervertintas, todėl bus prarastas apsauginis įžeminimo poveikis.
Šiuolaikinės elektros įrangos veikimas yra nepriimtinas be kompetentingai organizuotos apsaugos nuo atsitiktinio elektros smūgio. Šiems tikslams naudojami specialūs įtaisai, vadinami įžeminimo įrenginiais. Taigi įžeminimas yra sąmoningai organizuota sistema, kuri suteikia normaliomis sąlygomis elektros įrangos veikimas.
Apie įžeminimą paprastais žodžiais
Pati sąvoka „įžeminimas“ kilusi iš žodžio „žemė“, tai yra, gruntas arba žemė, kurių paskirtis yra nutekėti pavojingoms srovėms, tekančioms specialiai organizuota grandine. Jo formavimui būtinas neatsiejamas visų apsauginės sistemos dalių ryšys, kuris prasideda nuo įžeminimo elemento korpuso sąlyčio taško ir baigiasi įžeminimo įrenginio (GD) elementu, panardintu į žemę.
Privataus namo išorinė įžeminimo kilpa (kairėje). Vidinis įžeminimas (dešinėje), įžeminimo laidininkas pažymėtas punktyrine linija.
Pagal techninėje dokumentacijoje pateiktus apibrėžimus, įžeminimas yra tyčinis metalinių blokų rėmų sujungimas su specialia įžeminimo kilpa. Remiantis išnagrinėtais faktais, galima daryti išvadą, kad įžeminimu vadinamas tyčinis saugomos įrangos elektrinis kontaktas su žeme.
Įžeminimo reikalavimai
Išsiaiškinę, kas yra pačios įžeminimo sąvokos apibrėžimas, galite pereiti prie tų kategorijų ir normų, kurias įveda dabartiniai standartai. Pagal PUE įžeminimo įrenginiui pirmiausia keliami šie reikalavimai:
- įkroviklio paskirtis – efektyviai nukreipti į žemę pavojingas sroves, kurių konstrukcijoje numatytas visas komplektas laidų ir metalinių strypų;
- Visos elektros instaliacijos dalys, įskaitant metalines skirstomųjų skydų duris, yra įžemintos;
- bendra kontaktų varža įžeminimo sistemoje neturi viršyti 4-30 omų;
- išdėstant ją paskirstytomis apkrovomis, būtina naudoti potencialų išlyginimo sistemą (jos tikslas – pašalinti netolygų įtempių pasiskirstymą).
Papildoma informacija: Kadangi pagrindinis įžeminimo tikslas yra užtikrinti su įranga dirbančio personalo saugumą, jos eksploatacijos metu ypatingas dėmesys skiriamas jos veikimo patikimumui.
Jos darbo kokybę užtikrina visa eilė prevencinių priemonių ir periodiškai organizuojami tyrimai.
Norėdami atsakyti į pateiktą klausimą, turėsite susipažinti su gedimais, kurie periodiškai atsiranda esamoje elektros įrangoje. Faktas yra tas, kad jo procese ilgalaikė eksploatacija galimas izoliacijos sunaikinimas ir kontakto atsiradimas tarp pliko maitinimo laido ir elektros instaliacijos korpuso.
Plieninių ruošinių dalys, išsikišusios iš žemės 10-15 cm, suvirinamos 40 mm pločio (mažiausiai 4 mm storio) metalinėmis plokštėmis. Viršutinėje vieno iš vertikalių elektrodų dalyje kontaktinė zona yra suvirinta srieginio varžto pavidalu. Ant jos veržle pritvirtinamas nuo įžeminto įrenginio korpuso besitęsiantis varinės magistralės galas, kurio skerspjūvis turi būti ne mažesnis kaip 6 kv.m.
Papildoma informacija: Siekiant sumažinti avarinės srovės nutekėjimo grandinės varžą, ši jungtis kartais suvirinama.
Pasibaigus pagrindiniam darbui, tranšėja su joje patalpinta konstrukcija užpilama anksčiau išmesta žeme, iš kurios pašalinami akmenys ir nereikalingos šiukšlės.
Pagal PUE reikalavimus bet kokia įžeminimo sistema turi atitikti techninius standartus, susijusius su didžiausiu leistinu atsparumu nuotėkio srovei. Jo vertė turėtų būti:
- mažiau nei 8 omai pramoniniuose tinkluose, kurių fazinė įtampa yra 220/127 voltai;
- mažesnė kaip 4 omai, kai linijos įtampa yra 380 voltų;
- ne daugiau kaip 30 omų buitiniuose tinkluose (šis skaičius laikomas didžiausiu leistinu).
Varinė šerdis, paklota iš įkroviklio konstrukcijos, antruoju galu tvirtinama ant specialios juostelės, sumontuotos ant objekto skirstomojo skydo (ypač namuose). Ji vadinama pagrindine įžeminimo magistrale (GZSh) ir skirta surinkti visus apsauginius laidininkus vienoje vietoje. Variniai laidininkai nuo jo nukrypsta tiesiai į vartotojus (per lizdus į prietaisų korpusus).
Natūralus ir dirbtinis įžeminimas
Natūralus įžeminimas – tai objektas ar konstrukcija, kuri dėl savo funkcijų turi patikimą kontaktą su žeme. Į šią kategoriją įeina:
- vandens ir šildymo vamzdžiai, nutiesti tiesiai į žemę;
- bet koks metalines konstrukcijas ir jų elementai, kurie turi gerą kontaktą su dirvožemiu;
- suvirinimo ir panašių kabelių apvalkalai;
- metalinės hipotekos ir kaiščiai ir kt.
Tai verta dėmesio!Šiuo atveju ypatingų pastangų įrengti funkciniam įžeminimui nereikia, nes natūralaus įžeminimo elektrodo elementai jau yra paruošti prijungti įžeminimo laidus.
Esant situacijai, kai tokių sistemų nepavyksta rasti, tenka susitvarkyti su savadarbių atminties įrenginių montavimu.
Dirbtinis įžeminimas – tai sąmoningai organizuotas elektrinis kontaktas tarp dviejų kūnų, kurių vienas yra apsaugotas įrenginys, o antrasis – vadinamoji „įžeminimo kilpa“. Šis komponentas yra speciali paskirstyta (kartais taškinė) konstrukcija, pagrįsta metaliniais strypais, įtaisytais giliai į žemę.
Paprastai kaip vertikaliai varomi elektrodai naudojami plieniniai strypai, kurių skersmuo yra iki 12 mm, o ilgis ne mažesnis kaip 2,5 metro. Horizontalių džemperių, užtikrinančių elektrinį kontaktą tarp dviejų kūnų, išdėstymui imami metaliniai kampai 50x50x6 mm ir 2,5-3 metrų ilgio (juos galima pakeisti vamzdžiais, kurių skersmuo yra apie 6 mm ar daugiau).
Kas yra vaizdo įžeminimas
Norėdami suprasti, kodėl jums reikia namo įžeminimo, turėsite susipažinti su pagrindine jo paskirtimi. Kaip pažymėta anksčiau pateiktame skyriuje, įžeminimas yra skirtas apsaugoti asmenį nuo pavojingo potencialo, kuris atsitiktinai atsiranda ant veikiančios įrangos korpuso. Su jo darbo tvarka ir paskirtimi lengviausia susipažinti pasitelkus daugybę vaizdo įrašuose pateiktų pavyzdžių.
Baigdami pažymime, kad įžeminimo tikslo supratimas padės išsaugoti žmonių, dirbančių su elektros įranga, sveikatą.
Apsauginė žemė yra sistema, skirta užkirsti kelią elektros srovės poveikiui žmogui, sąmoningai sujungiant korpusą ir srovės nenešančias įrangos dalis, kurios gali būti maitinamos į žemę. Įžeminimo sistemos gali būti natūralios arba dirbtinės.
Kas yra įžeminimas ir kodėl jis reikalingas?
Įžeminimo įrenginiai yra tyčinis laidų prijungimas elektrinis tipasįvairūs elektros tinklo taškai.
Įžeminimo tikslas – apsaugoti žmones nuo elektros srovės poveikio. Kitas apsauginio įžeminimo tikslas yra nukreipti įtampą iš elektros instaliacijos korpuso per įžeminimo įrenginį į žemę.
Pagrindinis įžeminimo naudojimo tikslas yra sumažinti potencialo lygį tarp įžeminto taško ir žemės. Taigi srovės stiprumas sumažinamas iki žemiausio lygio ir sumažėja žalingų veiksnių, kurie liečiasi su dalimis, skaičius. elektros prietaisai ir įrenginiai, kuriuose įvyko gedimas.
Kas yra neutralus?
Neutralus yra nulinis apsauginis laidininkas, jungiantis elektros instaliacijos neutrales trifaziuose elektros srovės tinkluose. Naudojimo sritis – elektros instaliacijos įžeminimas.
Žemyninėje pastotėje, kurioje yra transformatoriaus blokas, yra įrengta atskira įžeminimo kilpa. Šią grandinę sudaro plieninis strypas ir strypai, specialiu būdu įkasti į žemę. Iš pastotės skirstykloje iki vartojimo šaltinių nutiestas 4 gyslų kabelis. Kai elektros vartotojui reikia elektros energijos iš trifazės grandinės, turi būti prijungtos visos 4 gyslos. Kai prie laidininkų prijungtos skirtingos apkrovos, neutralus sistemoje išstumiamas, kad šis poslinkis nebūtų, naudojamas nulinis laidininkas. Tai padeda simetriškai paskirstyti apkrovą visoms fazėms.
Kas yra PE ir PEN laidininkai?
PEN laidininkas – tai laidininkas, apjungiantis apsauginio nulinio laidininko ir nulinio darbinio laidininko funkcijas. Jis eina iš pastotės ir yra padalintas į PE ir N laidus tiesiai prie vartotojo.
PE laidininkas yra apsauginis įžeminimas, kurį naudojame, pavyzdžiui, bute įžemintame lizde. PE laidininkas naudojamas įžeminti įrenginius, įrenginius ir įrenginius, kurių įtampos lygis neviršija 1 kV.
Šio tipo įžeminimas naudojamas tik siekiant užtikrinti saugumą. Šis įžeminimas užtikrina nuolatinį visų atvirų ir išorinių dalių sujungimą. Mechanizmas užtikrina srovės nutekėjimą į žemę, kuri atsirado dėl elektros srovės patekimo į įrenginio korpusą.
Naudojant TN-C tipo įžeminimo sistemą, naudojamas PEN laidininkas (nulinio apsauginio ir nulinio darbinio laidininko derinys).
Dirbtinių įžeminimo sistemų tipai
Įžeminimo sistemų klasifikacijoje yra natūralūs ir dirbtiniai įžeminimo tipai.
Dirbtinio įžeminimo sistemos:
- TN-S;
- TN-C;
- TNC-S;
Įžeminimo tipai - pavadinimo dekodavimas:
- T - įžeminimas;
- N - laidininko prijungimas prie nulio;
- I - izoliacija;
- C - funkcinio ir nulinio apsauginio laidininko parinkčių derinys;
- S - atskiras laidų naudojimas.
Daugelis žmonių domisi klausimu, kas vadinama darbiniu įžeminimu. Kitu būdu jis vadinamas funkciniu. Į šį klausimą atsako PUE 1.7.30 punktas. Tai yra įtampingųjų dalių taškų įžeminimas elektros instaliacija... Jis naudojamas elektros prietaisų ar įrenginių veikimui užtikrinti, o ne apsaugos tikslams.
Be to, daugelis nerimauja dėl klausimo, kas yra apsauginis įžeminimas. Tai įrenginių įžeminimo procesas, užtikrinantis elektros saugą.
Sistemos su įžemintomis neutraliomis TN įžeminimo sistemomis
Tokios sistemos apima:
- TN-C;
- TN-S;
- TNC-S;
Pagal PUE 1.7.3 punktą TN-sistema yra sistema, kurioje maitinimo šaltinio neutralė yra tvirtai įžeminta, o atviros laidžios elektros instaliacijos dalys priemonėmis prijungtos prie tvirtai įžemintos šaltinio neutralės. nulinių apsauginių laidininkų.
TN apima tokius elementus kaip:
- vidurio taško įžeminimo jungiklis, nurodantis maitinimo šaltinį;
- išorinės laidžios prietaiso dalys;
- nulinis laidininkas;
- kombinuoti laidininkai.
Šaltinio neutralė yra tvirtai įžeminta, o išoriniai instaliacijos laidininkai apsauginiais laidais prijungiami prie tvirtai įžeminto šaltinio vidurio taško.
Įžeminimo kilpą galima padaryti tik elektros įrenginiuose, kurių galia neviršija 1 kV.
TN-C sistema
Šioje sistemoje apsauginiai ir nuliniai laidai yra sujungti į vieną PEN laidą. Jie derinami visoje sistemoje. Visas pavadinimas yra Terre-Neutre-Combine.
Iš TN-C privalumų galima išskirti tik lengvą sistemos montavimą, nereikalaujantį daug pastangų ir išlaidų. Montuojant nereikia tobulinti jau įrengtų kabelių ir oro linijų, kuriose yra tik 4 laidūs įrenginiai.
Trūkumai:
- padidėja elektros smūgio tikimybė;
- galimas linijos įtampos atsiradimas ant elektros instaliacijos korpuso atviros grandinės metu;
- didelė įžeminimo grandinės praradimo tikimybė, jei sugenda laidus įtaisas;
- tokia sistema apsaugo tik nuo trumpųjų jungimų.
TN-S sistema
Sistemos ypatumas tas, kad elektra vartotojams tiekiama per 5 laidininkus in trifazis tinklas ir per 3 laidininkus vienfaziame tinkle.
Iš viso iš tinklo išeina 5 laidūs šaltiniai, iš kurių 3 atlieka maitinimo fazės funkciją, o likę 2 yra nuliniai laidai, prijungti prie nulinio taško.
Dizainas:
- PN yra neutralus mechanizmas, dalyvaujantis elektros įrangos grandinėje.
- PE yra tvirtai įžemintas laidininkas, kuris atlieka apsauginę funkciją.
Privalumai:
- montavimo paprastumas;
- mažos sistemos įsigijimo ir priežiūros išlaidos;
- aukštas elektros saugos lygis;
- nereikia kurti kontūro;
- galimybė naudoti sistemą kaip įtaisą nuo apsaugos nuo srovės nuotėkio.
TN-C-S sistema
TN-C-S sistema numato PEN laidininko atskyrimą į PE ir N tam tikroje grandinės dalyje. Paprastai atskyrimas vyksta namuose esančiame prietaisų skydelyje, o prieš tai jie yra sujungiami.
Privalumai:
- paprastas apsauginio mechanizmo nuo žaibo įtaisas;
- trumpojo jungimo apsauga.
Naudojimo trūkumai:
- silpnas apsaugos nuo nulinio laidininko degimo lygis;
- fazinės įtampos atsiradimo galimybė;
- didelės montavimo ir priežiūros išlaidos;
- įtampos negalima išjungti automatine įranga;
- lauke nėra srovės apsaugos.
TT sistema
TT sukurta siekiant užtikrinti aukštą saugumo lygį. Įrengiamas elektrinėse su žemas lygis techninė būklė, pavyzdžiui, kai naudojami pliki laidai, elektros instaliacija, kuri yra atvirame ore arba tvirtinama ant atramų.
TT sumontuotas keturiuose laiduose:
- 3 fazės, tiekiančios įtampą, perkeliamos 120 ° kampu viena kitos atžvilgiu;
- 1 bendras nulis atlieka kombinuotas darbinio ir apsauginio laidininko funkcijas.
TT privalumai:
- aukštas laido, vedančio į vartotoją, atsparumo deformacijai lygis;
- trumpojo jungimo apsauga;
- galimybė naudoti aukštos įtampos elektros įrenginiuose.
Trūkumai:
- sudėtingas apsaugos nuo žaibo įrenginys;
- nesugebėjimas sekti trumpojo jungimo elektros grandinėje fazių.
Izoliuotos neutralios sistemos
Elektros srovės perdavimo ir paskirstymo vartotojams metu naudojama trifazė sistema. Tai leidžia užtikrinti simetriją ir vienodą srovės apkrovos paskirstymą.
Toks įrenginys sukuria režimą, apimantį transformatoriaus dėžės ir generatorių naudojimą. Jų neutraliuose taškuose nėra įžeminimo kilpos.
Izoliuotas neutralus tipas naudojamas maitinimo grandinėje jungiant transformatorių įrenginių antrines apvijas trikampiu ir nesant elektros energijos avarinių situacijų metu. Toks tinklas yra pakaitinė grandinė.
Izoliuota neutralė prisideda prie izoliacinės dangos gedimo trumpojo jungimo atveju ir trumpųjų jungimų kitose fazėse.
IT sistema
IT sistema, kurios įtampa iki 1000 V, užtikrina didelės varžos įžeminimą ir yra aprūpinta maitinimo neutrale.
Visi išoriniai elektros instaliacijos elementai, pagaminti iš srovę vedančių medžiagų, yra įžeminti. Tarp privalumų galima išskirti žemus srovės nuotėkio rodiklius vienfazio trumpojo jungimo metu. elektros tinklas... Įrenginys su tokiu mechanizmu gali veikti ilgą laiką net ir avarinėse situacijose. Nėra skirtumo tarp potencialų.
Trūkumas: srovės apsauga neveikia esant įžeminimo gedimui. Veikiant vienfaziu trumpojo jungimo režimu, paliečiant antrąją įrenginio fazę padidėja elektros smūgio tikimybė.
Laidžio objekto elektros prijungimas prie žemės. Įžeminimas susideda iš įžeminimo laidininko (laidžios dalies arba tarpusavyje sujungtų laidžių dalių, kurios elektra liečiasi su žeme tiesiogiai arba per tarpinę laidžiąją terpę) ir įžeminimo laidininko, jungiančio įžeminamą įrenginį su įžeminimo laidininku. Įžeminimo jungiklis gali būti paprastas metalinis strypas (dažniausiai plieninis, rečiau varinis) arba sudėtingas specialios formos elementų kompleksas.
Įžeminimo kokybę lemia įžeminimo grandinės elektrinės varžos vertė, kurią galima sumažinti padidinus terpės kontaktinį plotą arba laidumą – naudojant daug strypų, didinant druskos kiekį žemėje ir pan. Rusijoje reglamentuojami įžeminimo ir jo išdėstymo reikalavimai.
Apsauginiai įžeminimo laidai visose elektros instaliacijose, taip pat nuliniai apsauginiai laidai elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV su tvirtai įžeminta neutrale, įskaitant magistrales, turi turėti raidžių žymėjimą PE ir spalvos žymėjimą su kintamomis išilginėmis arba skersinėmis juostelėmis. plotis (autobusams nuo 15 iki 100 mm ) geltona ir žalia.
Nuliniai (nuliniai) laidininkai pažymėti raide N ir mėlyna spalva. Kombinuoti nuliniai apsauginiai ir nuliniai darbiniai laidininkai turi turėti raidžių žymėjimą PEN ir spalvos žymėjimą: mėlyna per visą ilgį ir geltonai žalios juostelės galuose.
Klaidos įžeminimo įrenginyje
Netinkami PE laidininkai
Kartais naudojamas kaip įžeminimo elektrodas vandens vamzdžiai arba šildymo vamzdžiai, tačiau jie negali būti naudojami kaip įžeminimo laidininkas. Vandens tiekime gali būti nelaidžių įdėklų (pvz., plastikiniai vamzdžiai), dėl korozijos gali nutrūkti elektros kontaktas tarp vamzdžių ir galiausiai dalis vamzdyno gali būti išmontuota remontui.
Sujungiant darbinį nulį ir PE laidininką
Kitas dažnas pažeidimas yra darbinio nulio ir PE laidininko sujungimas už jų atskyrimo taško (jei yra) išilgai energijos paskirstymo. Toks pažeidimas gali sukelti gana reikšmingų srovių atsiradimą PE laidininke (kuris normalioje būsenoje neturėtų būti tiekiamas), taip pat klaidingai teigiami liekamosios srovės įtaiso (jei jis yra). Neteisingas PEN laidininko atskyrimas
Itin pavojingas toks PE laidininko „sukūrimo“ būdas: veikiantis nulinis laidininkas nustatomas tiesiai į lizdą, o tarp jo ir lizdo PE kontakto įdedamas trumpiklis. Taigi, apkrovos PE laidininkas, prijungtas prie šio išleidimo angos, yra prijungtas prie darbinio nulio.
Šios grandinės pavojus yra tas, kad ant lizdo įžeminimo kontakto, taigi ir prijungto įrenginio korpuse, atsiras fazinis potencialas, jei bus įvykdyta kuri nors iš šių sąlygų:
- Nulinio laidininko nutrūkimas (atjungimas, perdegimas ir kt.) srityje tarp išėjimo angos ir ekrano (taip pat toliau, iki PEN laidininko įžeminimo taško);
- Fazės ir nulio (fazė vietoj nulio ir atvirkščiai) laidininkų, einančių į šį lizdą, permutacija.
Apsauginio įžeminimo funkcija
Apsauginis įžeminimo poveikis grindžiamas dviem principais:
Potencialų skirtumo tarp įžeminto laidžio objekto ir kitų laidžių objektų, turinčių natūralų įžeminimą, sumažinimas iki saugios vertės.
Srovės nutekėjimas, kai įžemintas laidus objektas liečiasi su faziniu laidininku. Tinkamai suprojektuotoje sistemoje atsiradus nuotėkio srovei nedelsiant pradeda veikti apsauginiai įtaisai ().
Taigi, įžeminimas yra efektyviausias tik kartu su liekamosios srovės įtaisų naudojimu. Šiuo atveju, esant daugeliui izoliacijos pažeidimų, potencialas ant įžemintų objektų neviršys pavojingų verčių. Be to, sugedusi tinklo dalis bus atjungta per labai trumpą laiką (dešimtosios sekundės dalys yra RCD reakcijos laikas).
Įžeminimo veikimas įvykus elektros įrangos gedimams Tipiškas elektros įrangos gedimo atvejis yra fazinė įtampa, atsitrenkusi į metalinį įrenginio korpusą dėl izoliacijos gedimo. Atsižvelgiant į tai, kokios apsaugos priemonės buvo įgyvendintos, galimos šios parinktys:
Korpusas neįžemintas, nėra RCD (pavojingiausias variantas). Prietaiso korpusas bus faziniame potenciale ir tai jokiu būdu nebus aptikta. Tokio sugedusio prietaiso prisilietimas gali būti mirtinas.
Korpusas įžemintas, RCD nėra. Jei nuotėkio srovė fazės-korpuso-įžeminimo grandinėje yra pakankamai didelė (viršija saugiklio, kuris apsaugo šią grandinę, slenkstį), saugiklis perdegs ir atjungs grandinę. Aukščiausia efektyvioji įtampa (lyginant su įžeminimu) įžemintame korpuse bus Umax = RGIF, kur RG? įžeminimo varža, JEI? srovė, kuriai esant įsijungia šią grandinę saugantis saugiklis. Ši parinktis nėra pakankamai saugi, nes esant didelei įžeminimo varžai ir dideliems saugikliams, įžeminto laidininko potencialas gali pasiekti gana reikšmingas reikšmes. Pavyzdžiui, esant 4 omų įžeminimo varžai ir 25 A saugikliui, potencialas gali siekti 100 voltų.
Korpusas neįžemintas, sumontuotas RCD. Prietaiso korpusas bus su faziniu potencialu ir tai nebus aptikta tol, kol nebus nutekėjimo srovės kelio. Blogiausiu atveju nutekėjimas įvyks per žmogaus kūną, kuris liečia ir sugedusį įrenginį, ir objektą, turintį natūralų įžeminimą. RCD atjungia sugedusią tinklo dalį, kai tik atsiranda nuotėkis. Žmogus gaus tik trumpalaikį elektros šoką (0,010,3 sekundės - RCD reakcijos laikas), kuris, kaip taisyklė, nekelia žalos sveikatai.
Korpusas įžemintas, sumontuotas RCD. Tai saugiausias pasirinkimas, nes abi apsaugos priemonės viena kitą papildo. Kai fazinė įtampa patenka į įžemintą laidininką, srovė iš fazinio laido per izoliacijos gedimą teka į įžeminimo laidą ir toliau į žemę. RCD iš karto aptinka šį nutekėjimą, net jei jis yra labai nereikšmingas (dažniausiai RCD jautrumo slenkstis yra 10 mA arba 30 mA), ir greitai (0,010,3 sekundės) atjungia tinklo atkarpą su gedimu. Be to, jei nuotėkio srovė yra pakankamai didelė (viršija šią grandinę saugančio saugiklio suveikimo slenkstį), gali perdegti ir saugiklis. Kuris tiksliai apsauginis įtaisas(RCD arba saugiklis) atjungs grandinę – priklausomai nuo jų greičio ir nuotėkio srovės. Taip pat galima suaktyvinti abu įrenginius.
Įžeminimo tipai
TN-C
Siūloma TN-C sistema (fr. Terre-Neutre-Combine). Vokietijos rūpestis AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) 1913 m. Darbinis nulis ir PE laidininkas (Apsauginė žemė) šioje sistemoje yra sujungti į vieną laidą. Didžiausias trūkumas buvo linijos įtampos (1,732 karto didesnė už fazinę įtampą) susidarymas ant elektros instaliacijos gaubtų avarinio nulinio lūžio atveju.
Nepaisant to, šiandien tai galite rasti buvusios SSRS šalių pastatuose.
TN-S
Norint pakeisti sąlyginai pavojingą TN-C sistemą XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, buvo sukurta TN-S (Terre-Neutre-Separe) sistema, kurioje darbinis ir apsauginis nulis buvo atskirtas tiesiai pastotėje, o įžeminimo jungiklis buvo gana geras. sudėtinga struktūra metalinės jungiamosios detalės.
Taigi, darbiniam nuliui nutrūkus linijos viduryje, elektros instaliacijos negaudavo linijos įtampos. Vėliau tokia įžeminimo sistema leido sukurti diferencinius automatus ir automatus, kuriuos įjungdavo nuotėkio srovė, galinčius pajusti nereikšmingą srovę. Jų darbas iki šių dienų remiasi Kirghofo dėsniais, pagal kuriuos faziniu laidu tekanti srovė turi būti skaitine prasme lygi srovei, tekančiai per darbinį nulį.
Taip pat galite stebėti TN-CS sistemą, kur nulių atskyrimas vyksta linijos viduryje, tačiau nutrūkus nuliniam laidui iki atskyrimo taško, korpuse bus tinklo įtampa, kuri palietus kels grėsmę gyvybei.
