Apsauginis įžeminimas elektros instaliacijose
Nulinis nustatymas vadinamas metalinių nelaidžių elektros instaliacijų dalių elektriniu sujungimu su trifazio žeminamojo transformatoriaus ar generatoriaus antrinės apvijos įžemintu nuliu, su įžemintu vienfazio srovės šaltinio išėjimu, su įžemintu. vidurio taškas nuolatinės srovės tinkluose.
Atstatymo veikimo principas pagrįstas trumpojo jungimo įvykiu, įvykus trumpam jungimui, kai fazinis gedimas nenutrūkstamai įrenginio ar įrenginio daliai, dėl kurio pradeda veikti apsaugos sistema (grandinės pertraukiklis arba perdegę saugikliai).
Nulinis nustatymas yra pagrindinė apsaugos nuo netiesioginio kontakto priemonė elektros įrenginiuose iki 1 kV su neutraliu įžemintu tinklu. Kadangi neutralus yra įžemintas, įžeminimas gali būti laikomas specifiniu įžeminimo tipu.
Nuliniu apsauginiu laidu vadinamas laidas, jungiantis neutralizuotas dalis (korpusus, konstrukcijas, korpusus ir kt.) su įžeminta maitinimo šaltinio (transformatoriaus, generatoriaus) neutrale. Daugiau informacijos rasite čia: Apsauginiai laidai elektros instaliacijoje (PE laidininkai).
380/220 V tinkluose pagal PUE reikalavimai taikomas transformatorių ar generatorių neutralių (nulinių taškų) įžeminimas.
Pirmiausia apsvarstykite 380 V tinklą su įžeminta neutrale. Toks tinklas parodytas fig. 1.
Jeigu žmogus prisiliečia prie šio tinklo laidininko, tai veikiant fazinei įtampai susidaro gedimo grandinė, kuri užsidaro per žmogaus kūną, batus, grindis, žemę, nulinę žemę (žr. rodykles). Tokia pati grandinė susidaro, jei žmogus paliečia korpusą su pažeista izoliacija. Tačiau tiesiog įžeminti elektros imtuvo korpuso neįmanoma.
Ryžiai. 1. Laido palietimas tinkle su įžeminta neutrale
Ryžiai. 2. Elektros imtuvo įžeminimas tinkle su įžeminta neutrale
Kad tai suprastume, darykime prielaidą, kad toks įžeminimas vis dėlto atliekamas (2 pav.), o instaliacija trumpai sujungta su variklio korpusu. Trumpojo jungimo srovė tekės per du įžeminimo jungiklius – elektros imtuvą Rc ir neutralųjį Rо (žr. rodykles).
Nuo Omo dėsnis tinklo fazinė įtampa Uf bus paskirstyta tarp įžeminimo elektrodų Rz ir Ro proporcingai jų reikšmėms, t.y. kuo didesnė įžeminimo elektrodo varža, tuo didesnis įtampos kritimas jame.
Jei, pavyzdžiui, varža Ro = 1 omas, Rz = 4 omai ir Uf = 220 V, tada įtampos kritimas pasiskirstys taip: ties varža Rz turėsime 176 V, o prie varžos Ro turėsime. = 44 V.
Dėl to tarp variklio korpuso ir žemės susidaro pavojinga įtampa. Asmuo, paliesdamas spintelę, gali gauti elektros smūgį.Jei yra atvirkštinis varžų santykis, tai yra, Ro bus didesnis nei Rz, gali kilti pavojinga įtampa tarp žemės ir įrangos, sumontuotos šalia transformatoriaus ir turinčių bendrą įžeminimą su neutrale, rėmų.
Ryžiai. 3… Elektros imtuvo atstatymas tinkle su įžeminta neutrale
Dėl šios priežasties įrenginiuose su įžemintu nuliu, kurio įtampa 380/220 V, naudojama kitokio tipo įžeminimo sistema: visi metaliniai korpusai ir konstrukcijos elektra prijungiami prie įžeminto transformatoriaus neutralės per nulinį tinklo laidą. arba specialus nulinis laidas (3 pav.) Todėl bet koks trumpasis jungimas korpuse tampa trumpuoju jungimu, o avarinė sekcija išjungiama saugikliu arba grandinės pertraukikliu. Tokia įžeminimo sistema vadinama nykstančia.
Tokiu būdu saugus įžeminimas pasiekiamas atjungiant elektros tinklo sekciją, kurioje įvyko trumpasis jungimas su korpusu.
Apsauginis įžeminimo poveikis susideda iš automatinio grandinės dalies su pažeista izoliacija atjungimo ir tuo pačiu sumažinant korpuso potencialą laikui nuo trumpojo jungimo iki atjungimo momento. Žmogui palietus elektros imtuvo korpusą, kuris dėl kokių nors priežasčių neišjungtas, grandinėje per žmogaus kūną atsiras srovės atšaka.
Be to, jei šioje linijoje yra sumontuotas RCD, jis taip pat veikia, bet ne nuo didelės srovės, o todėl, kad fazinio laido srovė tampa nelygi srovei nuliniame darbiniame laide, nes didžioji srovės dalis vyksta apsauginė įžeminimo grandinė už RCD.Jei šioje linijoje sumontuotas ir RCD, ir grandinės pertraukiklis, veiks vienas arba abu, priklausomai nuo gedimo srovės greičio ir dydžio.
Kaip ne visi įžeminimai užtikrina saugumą, ne visi įžeminimai yra tinkami saugumui užtikrinti. Atstatymas turi būti atliktas taip, kad trumpojo jungimo srovė avarinėje dalyje pasiektų vertę, kurios pakaktų artimiausio saugiklio saugikliui ištirpti arba mašinai išjungti. Tam trumpojo jungimo varža turi būti pakankamai maža.
Jei išjungimas neįvyksta, gedimo srovė ilgą laiką tekės per grandinę ir įtampa žemės atžvilgiu atsiras ne tik gedimo atveju, bet ir visais atstatymo atvejais (nes jie yra prijungti elektra). Ši įtampa yra lygi gedimo srovės sandaugai pagal tinklo nulinio laido arba nulinio laido varžą ir gali būti reikšmingo dydžio, todėl pavojinga, ypač tose vietose, kur nėra potencialo išlyginimo. Norint išvengti tokio pavojaus, būtina atidžiai laikytis įžeminimo įrenginio PUE reikalavimų.
Apsauginį neutralizavimo veiksmą užtikrina patikimas viršsrovės veikimas, kad būtų galima greitai atjungti tinklo sekciją su pažeista izoliacija. Nuo PUE 220 / 380 V tinklo pažeistos linijos automatinio išjungimo laikas neturi viršyti 0,4 s.
Tam būtina, kad trumpojo jungimo srovė fazės-nulio grandinėje atitiktų sąlygą ITo > k az nom, kur k – patikimumo koeficientas, Inom – nominali srovė nuo atjungimo įrenginio nustatymo (saugiklis, automatinis fizinis). jungiklis).
Patikimumo koeficientas k pagal PUE turi būti ne mažesnis kaip: 3 — saugikliams ar jungikliams su terminiu išjungimu (termorele) įprastoms patalpoms ir 4 — 6 — sprogioms vietoms, 1,4 — automatiniams jungikliams su elektromagnetiniu išjungimu visose patalpose .
Nulinio įžeminimo įrenginio Ro (darbo įžeminimo) sklaidos varža turi būti ne didesnė kaip atitinkamai 2, 4 ir 8 omai, kai trifazių elektros įrenginių vardinė įtampa yra 660, 380 ir 220 V.