Elektrotīkls ir pamats mūsdienu pasaule. Gandrīz visi moderni Ierīces darbina ar elektrību, tas ir ērts enerģijas avots. Bet ir arī aizmugurējā puse medaļas - augsts elektriskās strāvas trieciena risks. Bez pareizas pieejas iekārtu projektēšanai un elektrotīklu projektēšanai elektrība nodarīs vairāk ļauna nekā laba. Zemējums ir viens no veidiem, kā nodrošināt drošību.
Vienkāršiem vārdiem sakot par zemējumu
Zemējums ir risinājumu un ierīču kopums aizsardzībai pret elektrošoku un aizsardzības līdzekļu darbības nodrošināšanai.
Iekšzemes elektrotīklos ir. Ko tas nozīmē? Ja mēs aplūkojam šo jautājumu vienkāršotā veidā, tad spēkstacijās tiek uzstādīti trīsfāzu ģeneratori. To tinumi ir savienoti saskaņā ar zvaigžņu shēmu. Tinumu savienojuma punkts ir neitrāls.
Ja iezemējat zvaigznes savienojuma punktu, kā parādīts attēlā iepriekš, jūs iegūsit strāvas līniju ar stingri iezemētu neitrālu. Šī punkta un nulles vada potenciāls būs vienāds ar zemējuma potenciālu.
Zemējuma ierīci sauc. Parasti tās ir trīs metāla tapas, kas tiek iemestas zemē vienādā attālumā viena no otras, it kā atrodas trīsstūra virsotnēs, savukārt tās ir savienotas viena ar otru ar tērauda sloksni, metinot. Tapu garums un to šķērsgriezums tiek aprēķināts īpašiem apstākļiem un prasībām šim objektam.
Zemējuma vadītājs tiek ievietots mājas vai dzīvokļa elektriskajā panelī un savienots ar zemējuma kopni. Tā ir metāla sloksne ar spaiļu blokiem. Tam ir pievienoti zemējuma vadītāji no katras iezemētās ierīces vai kontaktligzdas. Ja ierīce nav pievienota caur kontaktligzdu, tai tiek uzlikts savs zemējuma vadītājs, un tas ir savienots ar īpašu korpusam pievienotu spaili.
Visi zemējuma vadītāji un kopnes ir izolētas vai krāsotas ar mainīgām zaļām un dzeltenām svītrām.
Pēc veida zemējums ir aizsargājošs un darbojas. Kā jūs varētu nojaust, aizsargājošais zemējums veic aizsardzības pret elektriskās strāvas triecienu funkcijas, un darba zemējums ir nepieciešams normālai elektroiekārtu darbībai.
Tādējādi zemējumu sauc par elektroierīču korpusa elektrisko savienojumu ar zemējuma elektrodu.
Lai saprastu, kam paredzēts zemējums, vispirms sapratīsim, kādos gadījumos un kāpēc esam šokēti. Galvenais, kas nepieciešams elektriskās strāvas plūsmai, ir potenciālu starpība.
Tas nozīmē, ka, stāvot uz grīdas un ar rokām satverot pliku vadu vai citu strāvu nesošo daļu, tad strāva caur ķermeni un grīdu aiztecēs zemē.
Uzmanību:
Maiņstrāva ar jaudu tikai 50 mA jau ir bīstama cilvēkiem.
Un, ja jūs satverat strāvu nesošo daļu ar abām rokām un pakaraties pie tās, nepieskaroties zemei, tad visticamāk nekas nenotiks, protams, jums nevajadzētu to pārbaudīt. Līdz ar to putnus uz vadiem nenospiež ar elektrību. Bet atpakaļ pie runām par zemējumu. Kā jau teicām, elektroierīču korpusi ir iezemēti. Kam tas paredzēts?
Elektroinstalācijām un citām aprīkojuma sastāvdaļām, piemēram, elektromotoriem, sildelementiem utt., normālā stāvoklī, nav fāzes kontaktu ar ierīces korpusu, metāla šļūteni vai kabeļa bruņām. Bet darbības traucējumu gadījumā fāze var beigties ar lietu. Tas var notikt, ja ir bojāta dzinēju un transformatoru tinumu izolācija, plīst sildelementu dielektriskais slānis, bojāta savienojošo vadu izolācija ierīces iekšpusē un kabeļu līnijas.
Rezultātā lietā parādīsies bīstams potenciāls, vienkārša valoda: lieta būs "fāzē". Pieskaroties tai, stāvot basām kājām uz flīzēm, betona un pat koka grīda– Tevi nositīs ar elektrību. Sliktākajā gadījumā tas var izraisīt nāvi.
Visbiežāk šāda situācija rodas ūdens sildīšanas tvertņu, plūsmas sildītāju rezultātā. Un tas ir īpaši spilgti jūtams, vienlaikus pieskaroties. veļas mašīna un santehnikas un apkures caurules, vai ūdens tvertnes gadījumā, ejot dušā vai vannā, jūs esat šokā.
Pēdējo problēmu risina organizācija (vannas un citu ūdens padeves metāla daļu iezemēšana).
Ja bojātās ierīces korpuss ir iezemēts, bīstams spriegums noplūdīs uz zemi un (vai) darbosies aizsargierīce - atlikušās strāvas ierīce (RCD) vai diferenciālās strāvas ķēdes pārtraucējs (difavtomāts). Mēs jau esam apsvēruši, kas ir šīs ierīces un kā tās darbojas, rakstos iepriekš:
Ja korpuss ir noregulēts uz nulli, tas darbosies, jo tas būs īssavienojums ar ķermeni (šajā gadījumā nulle). Difautomāti un RCD nosaka strāvas noplūdi, salīdzinot fāzes un nulles vadu strāvas - ja strāva fāzē ir lielāka par nulli, tad strāva ieplūst zemē, pa zemējuma vadu vai caur cilvēka ķermeni. Šādas ierīces darbojas ar diferenciālo strāvu (strāvas starpību), parasti 10 mA vai vairāk.
Tāpēc tā ir sarežģīta iekārta ar lielu komutācijas aizsargierīču komplektu, un zemējuma klātbūtne ir obligāta visās ēkās, kas celtas vai renovētas pēc 2003. gada. Tas ir, tajos jāievieto 3 vadu vienfāzes vai 5 vadu trīsfāžu elektroinstalācijas. Ja vēlies izteikt savu viedokli par iezemējuma jautājumiem - raksti par to komentāros.
Zemējuma kontakta klātbūtne mūsdienu elektrības kontaktligzdās ir kļuvusi par ikdienu. Tas atbilst kontaktam uz jebkuras elektroierīces kontaktdakšas. Mēģināsim noskaidrot, kāpēc ir nepieciešams zemējums.
Kas ir zemējums
Zemējums ir vadošu elementu, kas parasti netiek baroti, savienojums ar zemējuma elektrodu - metāla konstrukciju, kas ierakta zemē ar zemu elektrisko pretestību. Kā minētie vadošie elementi, elektroinstalācijas metāla korpuss, mašīnu darba korpusi vai mājsaimniecības ierīces utt.
Arī elektrisko kabeļu ekranēšanas pinumi ir iezemēti.
Kam domāts zemējums?
Atkarībā no mērķa ir vairāki zemējuma veidi:- funkcionāls;
- zibens aizsardzībai.
Aizsardzība nodrošina drošu elektroinstalāciju darbību.
Funkcionāls tiek izmantots, lai darbinātu ierīci vai ķēdi - tam ir tāda pati loma kā nulles vadītājam tīklā.
Zibensaizsardzības sistēmās zemējuma elektrods ir savienots ar zibensnovedēju.
Darbības princips
Zemes cilpa darbojas, pateicoties augsnes spējai absorbēt elektrisko lādiņu. Ja iekārtas korpuss tiek pieslēgts izolācijas bojājuma rezultātā, lādiņš noplūdīs zemē. Kad lietotājs pieskaras korpusam, strāva joprojām iet pa mazākās pretestības ceļu, t.i., caur zemi, nevis caur cilvēka ķermeni. Bez zemējuma šādā situācijā lietotājs gūs elektrotraumu.
Zemējuma normālas darbības nosacījums ir zemējuma vadītāja zema pretestība. Šī vērtība ir atkarīga no augsnes parametriem:
- blīvums;
- mitrums;
- sāļums;
- zemes saskares laukums.
Augsnes spēja absorbēt lādiņu strauji samazinās, kad tā sasalst. Tāpēc zemējuma tapas tiek iedzītas dziļumā zem sasalšanas atzīmes, kas ir atkarīga no apgabala platuma. Dati par augsnes sasalšanas dziļumu par dažādos reģionos Krievijas Federācija ir doti SNiP "Būvniecības klimatoloģija".
Zemējuma vizuāla demonstrēšana
Uz akmeņainām, smilšainām un mūžīgā sasaluma augsnēm, kurās ir grūti iekļūt, tiek izmantoti elektrolītiskie zemējuma elektrodi no L-veida perforētas caurules. Iekšpusē ir reaģents, kas veido sāļu vidi. Pēdējam ir raksturīga augsta vadītspēja un zems sasalšanas punkts. Zemējuma elektroda garā daļa tiek aprakta seklā tranšejā, īsā daļa tiek izcelta uz virsmas. To izmanto trīs veidos:
- jauna reaģenta uzpildīšanai;
- ūdens ieliešanai (provocē ķīmiskā reakcija sausajā sezonā).
Cits modernā versija zemējuma elektrods - . Tas sastāv no daudzām sekcijām, kas savienotas ar vītni vai citādi. Tā kā tās tiek iedzītas zemē, tiek pieskrūvētas arvien vairāk sekcijas. Tātad šādu zemējuma elektrodu, atšķirībā no klasiskā no vairākām tapām, var uzstādīt jebkurā dziļumā. Sekcijas tiek savienotas saskaņā ar īpašiem noteikumiem un izmantojot vadošu pastu. Aizsērējot tiek izmantota speciāla sprausla, kas pasargā vītni no bojājumiem. Moduļi ir izgatavoti no tērauda un pārklāti ar varu vai cinku, kas samazina to pretestību un palielina to kalpošanas laiku.
Elektrolītiskais un modulārais zemējums ir dārgs, jo to tradicionālie kolēģi joprojām ir pieprasīti. Šī dizaina tapas ir sakārtotas atšķirīgi:
- vienādmalu trijstūra virsotnēs objekta tuvumā;
- objekta stūros;
- ap objekta perimetru.
Stieņu skaitu un attālumu starp tiem nosaka aprēķini.
Periodiski tiek pārbaudīta zemējuma elektroda pretestība. Maksimālā pieļaujamā vērtība ir 30 omi.
Kombinētā zemējuma ierīču un drošinātāju aizsardzība
Zemējums ne tikai noņem bīstamo strāvu, bet arī aizsargierīces klātbūtnē izraisa avārijas aprīkojuma izslēgšanos. Kad fāzes vadītājs saskaras ar iezemētu korpusu, tīkls darbojas režīmā, kas ir tuvu īssavienojumam (īssavienojumam), ko papildina straujš strāvas stipruma pieaugums ķēdē. Uz to reaģē automātiskais slēdzis (VA), kas jāuzstāda elektrolīnijas ieejā uz objektu.
Tiesa, tas ir iespējams tikai ar ļoti zemu zemējuma elektroda pretestību, kas ir ārkārtīgi reti. Vairumā gadījumu VA atslēgšanās iespējamība ir diezgan zema. Piemēram, ar zemējuma pretestību 10 omi strāva ķēdē būs I \u003d 220 / 10 \u003d 22 A. Automātiskās mašīnas saskaņā ar GOST prasībām var izturēt strāvu, kas ir 1,42 reizes lielāka nekā nominālvērtība par stundu. Tas ir, 16 A iekārta ar strāvu 22 A neizslēgsies gandrīz 60 minūtes (16 * 1,42 = 22,72 A).
Zemējuma shēma
Uzticamāka automātiskā aizsardzība - vai.Šī ierīce salīdzina strāvu fāzes un nulles vadītājos un, ja tiek konstatēta atšķirība, kas norāda uz noplūdi, atvieno ķēdi. Pēc jutīguma, tas ir, minimālā strāvas noplūdes apjoma, kas izraisa darbību, RCD tiek iedalīti vairākās kategorijās:
- Aizsardzība pret elektrošoku: 10 mA - uzstādīta telpās ar augstu mitruma līmeni un 30 mA - sausās.
- Ugunsdzēsība - 100, 300 un 500 mA.
Ugunsdrošības RCD izmanto objektos, kur īssavienojums var izraisīt ugunsgrēku. Tie aizsargā tos tīkla posmus, kuros elektrošoks praktiski nav izslēgts, piemēram, apgaismojuma ķēdes.
Tie nav savstarpēji aizvietojami. VA aizsargā pret īssavienojumiem un pārslodzēm, RCD - pret elektrošoku. Ideālā gadījumā ievade un katra patērētāju grupa būtu jāaizsargā gan ar VA, gan ar RCD.
Iezemētas neelektriskas iekārtas
Zemējuma elektrodu sistēmai tiek pieslēgtas arī konstrukcijas, kas nekādā veidā nav savienotas ar elektrību:
- Žogi un citas būves uz pārvadiem un galerijām, kurās pie zibens izlādes no tuva attāluma tiek izraisīta bīstama potenciāla starpība. Tas pats var notikt ar cauruļvadu vai konteineru, kurā ir degoša viela. Inducētā sprieguma dēļ iespējama dzirksteļošana, kam seko sprādziens, tāpēc arī šādas konstrukcijas ir iezemētas.
- Produkti, kuros darbības laikā uzkrājas statiskais lādiņš. Būtībā tie ir cauruļvadi un konteineri: statiskā elektrība veidojas transportējamās vides daļiņu berzes dēļ. Šī iemesla dēļ lidmašīnu degvielas piegādes ātrums ir ierobežots.
- Ievērojama garuma cauruļvadi. Saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu šādos cauruļvados, mainoties Zemes magnētiskajam laukam, un tas vienmēr ir nestabils saules vēja ietekmē, veidojas tā saucamās klaiņojošās strāvas. Tāpēc tie ir savienoti ar noteiktu pakāpienu uz zemējuma elektrodiem.
Atšķirība no nulles
Nulles iestatīšana ir elektroinstalācijas vadošo daļu savienošana ar strāvas avota iezemēto neitrāli (ar neitrālu vadītāju). Tā pretestība ir daudz mazāka nekā zemējuma elektroda pretestība. Tāpēc, kad fāze ir aizvērta līdz ierīces nulles korpusam, tiek garantēta īssavienojuma strāva, kas noved pie ķēdes pārtraucēja darbības.
Visizplatītākajā TN tipa zemējuma sistēmā gan zemējums, gan zemējums tiek veikti vienlaikus.
Savienojums ar neitrālo serdi tiek veikts virs RCD. Pretējā gadījumā strāvas fāzes un nulles vadītājos pēc fāzes aizvēršanas korpusā paliks vienādas un aizsargierīce nedarbosies.
Par zemējuma sistēmām
Tiek izmantotas vairākas zemējuma sistēmas, kas apzīmētas ar burtu kombināciju. Burtiem ir šāda nozīme:
- I: izolēts vadītājs;
- N: ir savienojums ar stingri iezemētu neitrālu;
- T: ir savienojums ar zemējuma vadu.
Ir trīs galvenie zemējuma sistēmu veidi:
- IT veids- sistēma ar izolētu neitrālu vadu. Šajā sistēmā tas ir izolēts no neitrālas vai saskarē ar to, izmantojot augstas vērtības rezistoru vai gaisa spraugu. Neattiecas uz dzīvojamām ēkām. Paredzēts ierīču savienošanai ar īpašām drošības un stabilitātes prasībām. To galvenokārt izmanto laboratorijās un medicīnas iestādēs.
- Ierakstiet TT- sistēma ar neatkarīgu zemējumu. Labākais variants. Tas paredz divu zemējuma vadītāju izmantošanu - elektriskās strāvas avotam un metāla elementi neaizsargātas sistēmas. Zemējuma vads (PE) šajā sistēmā ir neatkarīgs, un tā veiktspēja zonā starp iekārtu un transformatoru ir uzlabota. Var rasties grūtības, izvēloties diametru savam zemējuma elektrodam. Šo trūkumu kompensē aizsargājošas izslēgšanas sistēmas uzstādīšana.
- TN tips. Zemējuma vads šādā sistēmā ir apvienots ar nulli, tāpēc, kad korpusā sabojājas fāze, notiek īssavienojums un iekārta atvieno ķēdi. Tas nodrošina augstu drošības līmeni.
Dažādas zemējuma sistēmas
TN sistēmas ir visplašāk izmantotās. Ir trīs pasugas:
- TN-S: opcija ar nulles un dalītu darba vadītāju. Lai palielinātu drošību, viena nulles vada vietā tiek izmantoti divi: viens tiek izmantots kā aizsargvads, otrs tiek izmantots kā neitrāls ar savienojumu ar stabili iezemētu neitrālu. Šāda sistēma nodrošina vislabāko aizsardzību pret elektriskās strāvas triecienu.
- TN un TN-C-S: opcija ar PEN-vadu un nulles pāri. Iekārtai ir pievienots neitrāls vads, kas sadalīts PE un N vadītājos.
- TN-C-S pēc atdalīšanas tiek uzstādīts otrs zemējuma vadītājs, kas nodrošina nepārtrauktu sistēmas darbību.
TN sistēmas priekšrocības:
- ierīce ir diezgan vienkārša;
- aizsardzība pret zibens izlādi;
- lai aizsargātu elektroinstalāciju, pietiek ar automātisko slēdžu uzstādīšanu.
Trūkumi:
- ir iespējama nulles izdegšana no ārpuses ar sekojošu iekārtu metāla korpusu bojājumu;
- nepieciešama potenciāla izlīdzināšanas iekārta.
TN sistēma nav labi piemērota lauku apvidiem.
Cilvēku dzīvība dažreiz ir atkarīga no pareizas zemējuma organizācijas. Organizācija nozīmē ne tikai ierīci, bet arī savlaicīgu zemējuma elektroda pretestības kontroli. Oksidācijas vai augsnes parametru izmaiņu dēļ tas var tikt pārvērtēts, kā rezultātā zudīs zemējuma aizsargājošais efekts.
Mūsdienu elektroiekārtu darbība ir nepieņemama bez labi organizētas aizsardzības pret nejaušu elektrošoku. Šiem nolūkiem tiek izmantotas īpašas ierīces, kuras sauc par zemējumu. Tādējādi zemējums ir apzināti organizēta sistēma, kas nodrošina normāli apstākļi elektrisko iekārtu darbība.
Par iezemēšanos vienkāršos vārdos
Pats jēdziens "zemējums" cēlies no vārda "zeme", tas ir, augsne vai augsne, kuras mērķis ir kalpot kā notece bīstamām strāvām, kas plūst caur īpaši organizētu ķēdi. Tās veidošanai ir nepieciešams visu aizsargsistēmas daļu neatņemams savienojums, kas sākas no zemējuma elementa korpusa saskares punkta un beidzas ar zemējuma ierīces (GD) elementu, kas ir iegremdēts zemē.
Privātmājas ārējā zemes cilpa (pa kreisi). Iekštelpu zemējums (pa labi), zemējuma vadītājs ir norādīts ar punktētu līniju.
Saskaņā ar tehniskajā dokumentācijā sniegtajām definīcijām zemējums ir bloku metāla korpusu apzināts elektriskais savienojums ar īpašu zemējuma cilpu. Pamatojoties uz aplūkotajiem faktiem, var secināt, ka zemējums ir aizsargājamās iekārtas tīša elektriskā saskare ar zemi.
Zemējuma prasības
Kad esat noskaidrojis, kāda ir zemējuma jēdziena definīcija, varat pāriet uz tām kategorijām un normām, kuras ievieš pašreizējie standarti. Saskaņā ar PUE zemējuma ierīcei galvenokārt tiek izvirzītas šādas prasības:
- lādētāja mērķis ir efektīvi novirzīt uz zemi bīstamas strāvas, kam to konstrukcija paredz veselu vadītāju un metāla stieņu komplektu;
- visas elektroinstalācijas daļas ir pakļautas zemējumam, tai skaitā vairogu metāla durvis;
- kopējā kontaktu pretestība zemējuma sistēmā nedrīkst pārsniegt 4-30 omi;
- kad tas ir sakārtots sadalītās slodzēs, ir nepieciešams izmantot potenciālu izlīdzināšanas sistēmu (tās mērķis ir novērst nevienmērīgu spriegumu sadalījumu).
Papildus informācija: Tā kā zemējuma galvenais mērķis ir nodrošināt ar iekārtu strādājošā personāla drošību, tās darbības laikā īpaša uzmanība tiek pievērsta darbības uzticamībai.
Tā darba kvalitāti nodrošina vesela virkne profilaktisko pasākumu un periodiski organizētās pārbaudes.
Lai atbildētu uz šo jautājumu, jums būs jāiepazīstas ar darbības traucējumiem, kas periodiski rodas esošajās elektroiekārtās. Lieta tāda, ka procesā ilgstoša darbība iespējama izolācijas bojājums un barošanas avota tukšā vada kontakta parādīšanās ar elektroinstalācijas korpusu.
Tērauda sagatavju daļas, kas izvirzītas no zemes 10-15 cm, tiek sametinātas kopā ar 40 mm platām (vismaz 4 mm biezām) metāla plāksnēm. Viena no vertikālajiem elektrodiem augšējā daļā ir izveidota kontakta zona vītņotas skrūves veidā, kas uz tā ir piemetināta. Uz tā ar uzgriežņa palīdzību ir nostiprināts no iezemētās ierīces korpusa izejošas vara kopnes gals, kura šķērsgriezums nedrīkst būt mazāks par 6 kv.mm.
Papildus informācija: Lai samazinātu avārijas strāvas novadīšanas ķēdes pretestību, šis savienojums dažreiz tiek metināts.
Pabeidzot galvenos darbus, tranšeja ar tajā ievietoto konstrukciju tiek noklāta ar iepriekš izmētātu zemi, no kuras tiek iztīrīti akmeņi un nevajadzīgie gruveši.
Saskaņā ar PUE prasībām jebkurai zemējuma sistēmai jāatbilst tehniskajiem standartiem attiecībā uz maksimālo pieļaujamo pretestību noplūdes strāvai. Tās vērtībai jābūt:
- mazāks par 8 omi rūpnieciskajos tīklos ar fāzes spriegumu 220/127 volti;
- mazāks par 4 omi 380 voltu līnijas spriegumam;
- ne vairāk kā 30 omi mājsaimniecības tīklos (šis skaitlis tiek uzskatīts par maksimāli pieļaujamo).
No lādētāja konstrukcijas izliktā vara serdeņa ar otro galu tiek fiksēta uz speciāla stieņa, kas uzstādīta uz objekta sadales paneļa (jo īpaši mājās). To sauc par galveno zemējuma kopni (GZSH), un tā ir paredzēta visu aizsargvadu montāžai vienuviet. Vara vadītāji no tā novirzās tieši pie patērētājiem (caur ligzdām līdz instrumentu korpusiem).
Dabiskais un mākslīgais zemējums
Dabiskais zemējums ir objekts vai konstrukcija, kam savu funkciju dēļ ir uzticams kontakts ar zemi. Šajā kategorijā ietilpst:
- ūdens un apkures caurules, kas ieliktas tieši zemē;
- jebkura metāla konstrukcijas un to elementiem ir labs kontakts ar augsni;
- metināšanas un līdzīgu kabeļu apvalki;
- metāla hipotēkas un mēles utt.
Ievērības vērts!Šajā gadījumā funkcionālā zemējuma sakārtošana neprasīs īpašas pūles, jo dabiskā zemējuma vadītāja elementi jau ir gatavi zemējuma vadītāju pievienošanai.
Situācijā, kad šādas sistēmas nav atrodamas, jātiek galā ar paštaisītas atmiņas uzstādīšanu.
Mākslīgais zemējums tiek uzskatīts par apzināti organizētu divu ķermeņu elektrisko kontaktu, no kuriem viens ir aizsargātā ierīce, bet otrs ir tā sauktā "zemes cilpa". Šī sastāvdaļa ir īpaša sadalīta (dažreiz punktveida) konstrukcija, kuras pamatā ir metāla stieņi, kas novietoti dziļi zemē.
Parasti kā vertikāli metālkalumi elektrodi tiek izmantoti tērauda stieņi, kuru diametrs ir līdz 12 mm un garums ir vismaz 2,5 metri. Lai aprīkotu horizontālos džemperus, kas nodrošina elektrisku kontaktu starp diviem korpusiem, ņemiet metāla stūri 50x50x6 mm un 2,5-3 metrus garš (tās var aizstāt ar caurulēm, kuru diametrs ir aptuveni 6 mm vai vairāk).
Kam paredzēts zemējums?Video
Lai saprastu, kāpēc mājā ir nepieciešams zemējums, jums būs jāiepazīstas ar tā galveno mērķi. Kā minēts iepriekš sniegtajā sadaļā, zemējums kalpo, lai aizsargātu cilvēku no bīstama potenciāla, kas nejauši parādījās uz ekspluatācijas iekārtas korpusa. Vienkāršākais veids, kā iepazīties ar tā darba kārtību un mērķi, ir daudzos videoklipos sniegtajos piemēros.
Noslēgumā mēs atzīmējam, ka zemējuma mērķa izpratne palīdzēs saglabāt to cilvēku veselību, kuri strādā ar elektroiekārtām.
Aizsargājoša zeme ir sistēma, kas izstrādāta, lai novērstu elektriskās strāvas ietekmi uz cilvēku, apzināti savienojot ar zemi korpusu un iekārtas daļas, kas nenes strāvu, kuras var tikt pakļautas spriegumam. Zemējuma sistēmas var būt dabiskas vai mākslīgas.
Kas ir zemējums un kāpēc tas ir vajadzīgs?
Zemējuma ierīces ir tīšs savienojums ar vadītājiem elektriskais tips dažādas elektrības rozetes.
Zemējuma mērķis ir novērst elektriskās strāvas ietekmi uz cilvēku. Vēl viens aizsargzemējuma mērķis ir novirzīt spriegumu no elektroinstalācijas korpusa caur zemējuma ierīci uz zemi.
Zemējuma galvenais mērķis ir samazināt potenciāla līmeni starp iezemēto punktu un zemi. Tas samazina strāvas stiprumu līdz zemākajam līmenim un samazina bojājošo faktoru skaitu, saskaroties ar detaļām. elektroierīces un instalācijas, kurās korpusam bija bojājumi.
Kas ir neitrāls?
Neitrāls ir nulles aizsargvadītājs, kas savieno elektrisko instalāciju neitrālus trīsfāzu elektriskās strāvas tīklos. Pielietojuma sfēra - elektroinstalāciju nullēšana.
Pakāpju apakšstacija, kurā atrodas transformatora instalācija, ir aprīkota ar savu zemējuma cilpu. Šī ķēde sastāv no tērauda riepas un stieņiem, kas īpašā veidā ierakti zemē. No apakšstacijas elektriskajā panelī uz patēriņa avotiem tiek pievilkts kabelis ar 4 dzīslām. Kad elektroenerģijas patērētājam ir nepieciešama strāva no trīsfāzu ķēdes, tad ir jāpievieno visi 4 serdeņi. Pie vadiem pieslēdzot citu slodzi, sistēmā notiek neitrāla nobīde, lai novērstu šo nobīdi, tiek izmantots neitrālais vads. Tas palīdz simetriski sadalīt slodzi visās fāzēs.
Kas ir PE un PEN vadītāji?
PEN vadītājs ir vadītājs, kas apvieno nulles aizsardzības un nulles darba vadītāja funkcijas. Tas nāk no apakšstacijas un ir sadalīts PE un N vadītājos tieši pie patērētāja.
PE vadītājs ir aizsargzemējums, ko izmantojam, piemēram, dzīvoklī kontaktligzdā ar zemējumu. PE-vadu izmanto zemējuma ierīcēm, instalācijām un ierīcēm, kuru sprieguma līmenis nepārsniedz 1 kV.
Šis zemējuma veids tiek izmantots tikai drošības nolūkos. Šis zemējums nodrošina nepārtrauktu visu atklāto un ārējo daļu savienojumu. Mehānisms nodrošina strāvas aizplūšanu zemē, kas radās elektriskās strāvas iekļūšanas rezultātā uz ierīces korpusa.
PEN-vadītājs (nulles aizsargvada un nulles darba vadītāja kombinācija) tiek izmantots, ja tiek izmantota TN-C tipa zemējuma sistēma.
Mākslīgo zemējuma sistēmu veidi
Zemējuma sistēmu klasifikācijā ir dabiski un mākslīgi zemējuma veidi.
Mākslīgā tipa zemējuma sistēmas:
- TN-S;
- TN-C;
- TNC-S;
Zemējuma veidi - nosaukuma dekodēšana:
- T -- zemējums;
- N - vadītāja savienojums ar neitrālu;
- I - izolācija;
- C - aizsargājoša tipa funkcionālā un neitrāla stieples iespēju apvienošana;
- S -- atsevišķa vadu izmantošana.
Daudzus cilvēkus interesē jautājums par to, ko sauc par darba zemējumu. Citā veidā to sauc par funkcionālu. Atbildi uz šo jautājumu sniedz PUE 1.7.30. punkts. Tas ir strāvu nesošo daļu punktu zemējums elektroinstalācija. To izmanto, lai nodrošinātu elektrisko ierīču vai instalāciju darbību, nevis aizsardzības nolūkos.
Arī daudzus uztrauc jautājums par to, kas ir aizsargājošs zemējums. Šis ir ierīču zemēšanas process, lai nodrošinātu elektrisko drošību.
Sistēmas ar stingri iezemētu TN zemējuma sistēmas neitrālu
Šīs sistēmas ietver:
- TN-C;
- TN-S;
- TNC-S;
Saskaņā ar PUE 1.7.3. punktu TN sistēma ir sistēma, kurā barošanas avota neitrālis ir nedzirdīgi iezemēts, un elektroinstalācijas atvērtās vadošās daļas ir savienotas ar avota kurli iezemēto neitrāli, izmantojot nulles aizsargvadi.
TN ietver tādus elementus kā:
- viduspunkta zemējums, kas saistīts ar strāvas padevi;
- ierīces ārējās vadošās daļas;
- neitrāla tipa vadītājs;
- kombinētie vadītāji.
Avota neitrāla ir nedzirdīgi iezemēta, un instalācijas ārējie vadi ir savienoti ar nedzirdīgi iezemēto avota viduspunktu, izmantojot aizsargvadus.
Zemējuma cilpu iespējams izgatavot tikai elektroinstalācijās, kuru jauda nepārsniedz 1 kV.
TN-C sistēma
Šajā sistēmā nulles aizsardzības un nulles darba vadi ir apvienoti vienā PEN vadītājā. Tie ir apvienoti visā sistēmā. Pilns nosaukums ir Terre-Neutre-Combine.
Starp TN-C priekšrocībām var izdalīt tikai vienkāršu sistēmas uzstādīšanu, kas neprasa daudz pūļu un naudas. Uzstādīšanai nav nepieciešams uzlabot jau uzstādītās kabeļu un gaisvadu elektrolīnijas, kurās ir tikai 4 vadošās ierīces.
Trūkumi:
- palielina elektriskās strāvas trieciena saņemšanas iespējamību;
- atvērtas ķēdes laikā uz elektroinstalācijas korpusa var parādīties līnijas spriegums;
- liela zemējuma ķēdes zuduma iespējamība vadošās ierīces bojājuma gadījumā;
- šāda sistēma aizsargā tikai pret īssavienojumiem.
TN-S sistēma
Sistēmas īpatnība ir tāda, ka patērētājiem elektroenerģiju piegādā pa 5 vadiem in trīsfāzu tīkls un caur 3 vadītājiem vienfāzes tīklā.
Kopumā no tīkla atiet 5 vadoši avoti, no kuriem 3 veic barošanas fāzes funkciju, bet pārējie 2 ir nulles vadi, kas savienoti ar nulles punktu.
Dizains:
- PN ir neitrāls mehānisms, kas ir iesaistīts elektrisko iekārtu ķēdē.
- PE ir stingri iezemēts vadītājs, kas veic aizsargfunkciju.
Priekšrocības:
- uzstādīšanas vienkāršība;
- zemas sistēmas iegādes un uzturēšanas izmaksas;
- augsta elektriskās drošības pakāpe;
- nav nepieciešama kontūru veidošana;
- iespēja izmantot sistēmu kā strāvas noplūdes aizsardzības ierīci.
TN-C-S sistēma
TN-C-S sistēma ietver PEN vadītāja sadalīšanu PE un N dažās ķēdes sadaļās. Parasti atdalīšana notiek vairogā mājā, un pirms tam tie tiek apvienoti.
Priekšrocības:
- vienkārša aizsargmehānisma pret zibens ierīce;
- aizsardzība pret īssavienojumu.
Lietošanas mīnusi:
- zems aizsardzības līmenis pret nulles vada aizdegšanos;
- fāzes sprieguma iespēja;
- augstas uzstādīšanas un apkopes izmaksas;
- spriegumu nevar automātiski izslēgt;
- nav āra strāvas aizsardzības.
TT sistēma
TT ir izstrādāts, lai nodrošinātu augstu drošības līmeni. Uzstādīts spēkstacijās zems līmenis tehniskais stāvoklis, piemēram, kur izmantoti kaili vadi, elektroinstalācijas, kas atrodas brīvā dabā vai nostiprinātas uz balstiem.
TT ir uzstādīts saskaņā ar četru vadītāju shēmu:
- 3 fāzes, kas nodrošina spriegumu, tiek pārvietotas 120 ° leņķī savā starpā;
- 1 kopējā nulle pilda apvienotās darba un aizsargvadītāja funkcijas.
TT priekšrocības:
- augsts pretestības līmenis stieples deformācijai, kas noved pie patērētāja;
- īssavienojuma aizsardzība;
- Var izmantot augstsprieguma elektroinstalācijās.
Trūkumi:
- sarežģīta zibensaizsardzības ierīce;
- neiespējamība izsekot elektriskās ķēdes īssavienojuma fāzēm.
Sistēmas ar izolētu neitrālu
Elektriskās strāvas pārvades un sadales laikā patērētājiem tiek izmantota trīsfāžu sistēma. Tas ļauj nodrošināt simetriju un vienmērīgu strāvas slodzes sadalījumu.
Šāda ierīce rada režīmu, kas ietver transformatora kastes un ģeneratoru izmantošanu. To neitrālie punkti nav aprīkoti ar zemējuma cilpu.
Izolētais neitrālais tips tiek izmantots strāvas ķēdē, pievienojot transformatoru instalāciju sekundāros tinumus saskaņā ar trīsstūra ķēdi un ja avārijas situācijās nav strāvas. Šāds tīkls ir aizvietošanas ķēde.
Izolēta neitrāla veicina izolācijas pārklājuma iekļūšanu īssavienojuma laikā un īssavienojuma rašanos citās fāzēs.
IT sistēma
IT sistēma līdz 1000 V nodrošina zemējumu ar augstu pretestības līmeni un ir aprīkota ar barošanas neitrālu.
Visi elektroinstalācijas ārējie elementi, kas izgatavoti no vadošiem materiāliem, ir iezemēti. Starp priekšrocībām var izdalīt zemu strāvas noplūdes ātrumu vienfāzes īssavienojuma laikā elektrotīkls. Instalācija ar šādu mehānismu var darboties ilgu laiku pat ārkārtas situācijās. Starp potenciāliem nav atšķirības.
Trūkums: strāvas aizsardzība nedarbojas zemējuma defekta gadījumā. Darbības laikā vienfāzes īssavienojuma režīmā, pieskaroties instalācijas otrajai fāzei, palielinās elektriskās strāvas trieciena iespējamība.
No vadoša materiāla izgatavota objekta elektriskais savienojums ar zemi. Zemējums sastāv no zemējuma vadītāja (vadoša daļa vai savstarpēji savienotu vadošu daļu kopa, kas atrodas elektriskajā saskarē ar zemi tieši vai caur starpvadošu vidi) un zemējuma vadītāja, kas savieno iezemēto ierīci ar zemējuma vadītāju. Zemējuma vadītājs var būt vienkāršs metāla stienis (visbiežāk tērauds, retāk varš) vai sarežģīts īpašas formas elementu komplekts.
Zemējuma kvalitāti nosaka zemējuma ķēdes elektriskās pretestības vērtība, kuru var samazināt, palielinot kontakta laukumu vai barotnes vadītspēju - izmantojot daudzus stieņus, palielinot sāls saturu zemē utt. Krievijā tiek regulētas prasības zemējumam un tā ierīcei.
Aizsargzemējuma vadītājiem visās elektroinstalācijās, kā arī nulles aizsargvadiem elektroinstalācijās ar spriegumu līdz 1 kV ar stingri iezemētu neitrālu, ieskaitot riepas, jābūt ar burtu apzīmējumu PE un krāsas apzīmējumu ar mainīgām gareniskām vai šķērsvirziena svītrām. platums (riepām no 15 līdz 100 mm ) dzeltens un zaļš.
Nulles darba (nulles) vadītāji ir apzīmēti ar burtu N un zilu. Kombinētajiem nulles aizsargvadiem un nulles darba vadītājiem jābūt ar burtu apzīmējumu PEN un krāsas apzīmējumu: zils visā garumā un dzelteni zaļas svītras galos.
Kļūdas zemējuma ierīcē
Nepareizi PE vadītāji
Dažreiz izmanto kā zemējuma vadītāju ūdens caurules vai apkures caurules, bet tās nevar izmantot kā zemējuma vadītāju. Santehnikā var būt nevadoši ieliktņi (piemēram, plastmasas caurules), korozijas dēļ var pārtrūkt elektriskais kontakts starp caurulēm un, visbeidzot, daļa cauruļvada var tikt demontēta remontam.
Apvienojot darba nulli un PE vadītāju
Vēl viens izplatīts pārkāpums ir darba nulles un PE vadītāja savienojums ārpus to atdalīšanas punkta (ja tāds ir) pa enerģijas sadalījumu. Šāds pārkāpums var izraisīt diezgan ievērojamu strāvu parādīšanos PE vadītājā (kurai normālā stāvoklī nevajadzētu būt strāvai), kā arī nepareizus noplūdes strāvas ierīces (ja tā ir uzstādīta) atvienošanos. Nepareiza PEN vadītāja atdalīšana
Īpaši bīstams ir šāds PE vadītāja “izveidošanas” veids: tieši kontaktligzdā tiek noteikts strādājošs nullvadītājs un starp to un kontaktligzdas PE kontaktu tiek ievietots džemperis. Tādējādi ar šo izeju savienotās slodzes PE vadītājs ir savienots ar darba nulli.
Šīs ķēdes draudi ir tādi, ka kontaktligzdas zemējuma kontaktā un līdz ar to arī pievienotās ierīces korpusā parādīsies fāzes potenciāls, ja ir izpildīts kāds no šiem nosacījumiem:
- Neitrālvada plīsums (atvienošanās, izdegšana utt.) zonā starp kontaktligzdu un vairogu (un tālāk, līdz PEN vadītāja zemējuma vietai);
- Apmainiet fāzes un nulles (fāze nulles vietā un otrādi) vadus, kas iet uz šo kontaktligzdu.
Zemējuma aizsargfunkcija
Zemējuma aizsargājošā iedarbība balstās uz diviem principiem:
Potenciālās starpības samazināšana līdz drošai vērtībai starp iezemētu vadošu objektu un citiem vadošiem objektiem, kuriem ir dabisks zemējums.
Noplūdes strāvas noņemšana, kad iezemēts vadošs objekts saskaras ar fāzes vadītāju. Pareizi izstrādātā sistēmā noplūdes strāvas parādīšanās izraisa tūlītēju aizsargierīču darbību ().
Tādējādi zemējums ir visefektīvākais tikai kombinācijā ar atlikušās strāvas ierīču izmantošanu. Šajā gadījumā lielākajai daļai izolācijas bojājumu potenciāls uz iezemētiem objektiem nepārsniegs bīstamās vērtības. Turklāt bojātā tīkla daļa tiks atvienota ļoti īsā laikā (sekundes desmitdaļas - RCD izslēgšanas laiks).
Zemējuma darbība elektroiekārtu darbības traucējumu gadījumā Tipisks elektroiekārtu darbības traucējumu gadījums ir fāzes spriegums, kas izolācijas bojājuma dēļ trāpa ierīces metāla korpusā. Atkarībā no tā, kādi aizsardzības pasākumi tiek īstenoti, ir iespējamas šādas iespējas:
Korpuss nav iezemēts, nav RCD (bīstamākais variants). Ierīces korpuss būs zem fāzes potenciāla, un tas nekādā veidā netiks atklāts. Pieskaršanās šādai nepareizi funkcionējošai ierīcei var būt letāla.
Korpuss ir iezemēts, nav RCD. Ja noplūdes strāva gar fāzes korpusa-zemējuma ķēdi ir pietiekami liela (pārsniedz drošinātāja, kas aizsargā šo ķēdi, izslēgšanas slieksni), drošinātājs iedarbosies un izslēgs ķēdi. Augstākais darba spriegums (attiecībā pret zemi) iezemētā korpusā būs Umax=RGIF, kur RG ? zemējuma elektrodu pretestība, IF ? strāva, pie kuras darbojas drošinātājs, kas aizsargā šo ķēdi. Šī opcija nav pietiekami droša, jo ar augstu zemējuma elektroda pretestību un lieliem drošinātāju nomināliem iezemētā vadītāja potenciāls var sasniegt diezgan ievērojamas vērtības. Piemēram, ar zemējuma pretestību 4 omi un 25 A drošinātāju, potenciāls var sasniegt 100 voltus.
Korpuss nav iezemēts, ir uzstādīts RCD. Ierīces korpusam būs fāzes potenciāls, un tas netiks atklāts, kamēr nav izveidots ceļš, pa kuru noplūdes strāvai iziet. Sliktākajā gadījumā noplūde notiks caur cilvēka ķermeni, kurš ir pieskāries gan bojātai ierīcei, gan objektam, kuram ir dabisks iezemējums. RCD atvieno tīkla sadaļu ar darbības traucējumiem, tiklīdz rodas noplūde. Cilvēks saņems tikai īslaicīgu elektrošoku (0,010,3 sekundes - RCD darbības laiks), kas, kā likums, nerada kaitējumu veselībai.
Korpuss ir iezemēts, ir uzstādīts RCD. Šī ir drošākā iespēja, jo abi aizsardzības pasākumi viens otru papildina. Kad fāzes spriegums saskaras ar iezemētu vadītāju, strāva no fāzes vadītāja caur izolācijas defektu ieplūst zemējuma vadā un tālāk zemē. RCD nekavējoties konstatē šo noplūdi, pat ja tā ir ļoti maza (parasti RCD jutīguma slieksnis ir 10 mA vai 30 mA), un ātri (0,010,3 sekundes) atvieno tīkla sadaļu ar darbības traucējumiem. Turklāt, ja noplūdes strāva ir pietiekami augsta (lielāka par šo ķēdi aizsargājošā drošinātāja slieksni), drošinātājs var arī izdegt. Kurš aizsargierīce(RCD vai drošinātājs) izslēgs ķēdi - atkarīgs no to ātruma un noplūdes strāvas. Ir iespējams arī darboties abām ierīcēm.
Zemes veidi
TN-C
Piedāvāta TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) sistēma Vācijas rūpes AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) 1913. gadā. Darba nulle un PE-vadītājs (aizsardzības zemējums) šajā sistēmā ir apvienoti vienā vadā. Lielākais trūkums bija lineāra sprieguma (1,732 reizes lielāks par fāzes spriegumu) veidošanās uz elektroietaišu korpusiem avārijas nulles pārtraukuma laikā.
Neskatoties uz to, šodien to var atrast bijušās PSRS valstu ēkās.
TN-S
Lai aizstātu nosacīti bīstamo TN-C sistēmu 20. gadsimta 30. gados, tika izstrādāta sistēma TN-S (franču Terre-Neutre-Separe), kurā darba un aizsardzības nulle tika atdalīta tieši apakšstacijā, un zemējuma elektrods bija diezgan labs. sarežģīta struktūra metāla furnitūra.
Tādējādi, pārtraucot darba nulli līnijas vidū, elektroinstalācijas nesaņēma līnijas spriegumu. Vēlāk šāda zemējuma sistēma ļāva izstrādāt diferenciālos automātus un automātus, kurus iedarbina strāvas noplūde, kas spēj uztvert nelielu strāvu. Viņu darbs līdz šai dienai ir balstīts uz Kirghofa likumiem, saskaņā ar kuriem strāvai, kas plūst caur fāzes vadu, skaitliski jābūt vienādai ar strāvu, kas plūst caur darba nulles strāvu.
Var novērot arī TN-CS sistēmu, kur nulles atdalās līnijas vidū, tomēr nulles vada pārrāvuma gadījumā līdz korpusa atdalīšanas vietai tās būs zem līnijas spriegums, kas, pieskaroties, radīs draudus dzīvībai.
