Viskas, ką reikia žinoti apie įžeminimą

Įžeminimas. Pagrindai

Įžeminimas — laidžios medžiagos objekto elektrinis prijungimas prie žemės. Įžeminimą sudaro įžeminimo laidas (laidi dalis arba tarpusavyje sujungtų laidžių dalių rinkinys, tiesiogiai arba per tarpinę laidžią terpę kontaktuojančių su žeme) ir įžeminimo laido, jungiančio įžeminimo įrenginį su įžeminimo laidu. 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 kontaktinį plotą arba terpės laidumą — naudojant daug strypų, didinant druskos kiekį žemėje ir pan. Įžeminimo įrenginys Rusijoje reglamentuojami įžeminimo ir jo išdėstymo reikalavimai Elektros instaliacijos taisyklės (PUE).

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 juostomis. pločio (autobusams nuo 15 iki 100 mm) geltona ir žalia.

Nuliniai darbiniai (neutralūs) laidai pažymėti N raide 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.

Įžeminimo įrenginio gedimai

Netinkami PE laidai

Kartais vandens vamzdžiai arba šildymo vamzdžiai naudojami kaip įžeminimo laidininkas, tačiau jie negali būti naudojami kaip įžeminimo laidininkas. Vandentiekio linijoje gali būti nelaidžių įdėklų (pvz., plastikinių vamzdžių), dėl korozijos gali nutrūkti elektros kontaktas tarp vamzdžių, galiausiai kai kurie vamzdžiai gali būti išmontuoti remontui.

Derinant darbinį neutralų ir PE laidą

Kitas dažnas pažeidimas yra darbinės neutralės ir PE laidininko sujungimas už jų atskyrimo taško (jei toks yra) elektros paskirstyme. Toks pažeidimas gali sukelti gana reikšmingų srovių atsiradimą išilgai PE laido (kuris normalioje būsenoje neturėtų tekėti srovės), taip pat klaidingai teigiami liekamosios srovės įtaiso (jei yra) rezultatai. Neteisingai atskirtas PEN laidas

Ypač pavojingas yra toks PE laidininko „sukūrimo“ būdas: veikiantis nulinis laidas nustatomas tiesiai į lizdą, o tarp jo ir lizdo PE kontakto įdedamas trumpiklis.Taigi, prie šios išvesties prijungtos apkrovos PE laidininkas yra prijungtas prie darbinės neutralės.

Šios grandinės pavojus yra tas, kad fazinis potencialas atsiras ant lizdo įžeminimo kontakto, taigi, prijungto įrenginio atveju, jei įvykdoma kuri nors iš šių sąlygų:
— Nulinio laido pertraukimas (atjungimas, perdegimas ir kt.) srityje tarp išėjimo ir ekrano (taip pat toliau, iki PEN laido įžeminimo taško);
— Sukeiskite fazės ir nulio (fazė vietoj nulio ir atvirkščiai) laidus, einančius į šį išėjimą.

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.

— Nuotėkio srovė, kai įžemintas laidus objektas liečiasi su faziniu laidininku. Tinkamai suprojektuotoje sistemoje atsiradus nuotėkio srovei nedelsiant pradeda veikti apsauginiai įtaisai (liekamosios srovės įtaisai – RCD).

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 – RCD suveikimo laikas).

Įžeminimas sugedus elektros įrangai Tipiškas elektros įrangos gedimo atvejis yra fazinė įtampa, atsitrenkusi į metalinį prietaiso korpusą dėl izoliacijos gedimo. Atsižvelgiant į tai, kokios saugumo priemonės taikomos, galimos šios parinktys:

— Byla nepagrįsta, RCD nėra (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 fazinio korpuso įžeminimo grandinėje yra pakankamai didelė (viršija tą grandinę saugančio saugiklio slenkstį), tada saugiklis perdegs ir išjungs grandinę. Aukščiausia efektyvioji įtampa (į žemę) įžemintame korpuse bus Umax = RGIF, kur RG? Įžeminimo varža IF? srovė, kuriai esant suveikia šią grandinę saugantis saugiklis. Ši parinktis nėra pakankamai saugi, nes esant didelei įžeminimo varžai ir dideliems saugikliams, įžeminto laido potencialas gali pasiekti gana reikšmingas vertes. 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 išjungia 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 įžeminimo laidininką, srovė teka iš fazinio laido per izoliacijos defektą įžeminimo laidininke ir toliau į žemę. RCD iš karto aptinka šį nuotėkį, net jei jis yra labai mažas (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 tą grandinę saugančio saugiklio išjungimo slenkstį), tada saugiklis taip pat gali perdegti. Kuris apsauginis įtaisas (RCD ar saugiklis) išjungs grandinę, priklauso nuo jų greičio ir nuotėkio srovės. Gali suveikti abu įrenginiai.

Įžeminimo tipai

TN-C

TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) sistemą pasiūlė Vokietijos koncernas AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) 1913 m. Šioje sistemoje veikianti neutralė ir PE laidininkas (apsauginis įžeminimas) yra sujungti vienas laidininkas. Didžiausias trūkumas buvo tinklo įtampos (1,732 karto didesnė už fazinę įtampą) susidarymas ant elektros instaliacijų korpusų avarinio nulinio sutrikimo atveju.

Tačiau šiandien galite tai rasti įžeminimo sistema buvusios SSRS šalių pastatuose.

TN-S

Sąlygiškai pavojingai TN-C sistemai 1930-aisiais pakeisti buvo sukurta TN-S (Terre-Neutre-Separe) sistema, kurioje darbinė ir apsauginė neutralė yra atskirtos tiesiai pastotėje, o įžeminimo elektrodas yra gana sudėtingos konstrukcijos. metalinių jungiamųjų detalių.

Taigi, darbiniam nuliui nutrūkus linijos viduryje, elektros instaliacijos negaudavo tinklo įtampos.Vėliau tokia įžeminimo sistema leido sukurti diferencinius automatus ir automatus, kurie buvo įjungti dėl srovės nuotėkio, galinčius pajusti nereikšmingą srovę. Jų darbas iki šių dienų remiasi Kirgoffo dėsniais, pagal kuriuos faziniu laidininku tekanti srovė turi būti skaitine tvarka 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.