įžeminimas

Šiame straipsnyje kalbama apie elektros instaliacijos įžeminimą, būtiną elektros saugai užtikrinti – apsaugoti žmogų nuo elektros smūgio Terminą radijo ryšiuose žr. Atsvara (radio inžinerija).; apie "įžeminimo" laidą elektronikoje žr. Įžeminimas (elektronika).

1.7.28. įžeminimas- tyčinis bet kurio tinklo taško, elektros instaliacijos ar įrangos elektros prijungimas su įžeminimo įrenginiu.

1.7 skyrius. ĮŽEMINIMAS IR ELEKTROS SAUGA. Taikymo sritis. Terminai ir apibrėžimai
Elektros instaliacijos įrengimo taisyklės (PUE) Septintasis leidimas. Patvirtinta Rusijos energetikos ministerijos 2002-07-08 įsakymu Nr. 204

Elektrotechnikoje įžeminimo pagalba kontaktinė įtampa sumažinama iki žmonėms ir gyvūnams saugios vertės.

Terminija

• Tvirtai įžemintas neutralus- transformatoriaus arba generatoriaus neutralė, tiesiogiai prijungta prie įžeminimo įrenginio. Vienfazio kintamosios srovės šaltinio išėjimas arba nuolatinės srovės šaltinio polius dviejų laidų tinkluose, taip pat vidurio taškas trijų laidų nuolatinės srovės tinkluose taip pat gali būti įžemintas.
• Izoliuotas neutralus- transformatoriaus ar generatoriaus neutralė, neprijungta prie įžeminimo įrenginio arba prijungta prie jo per didelę signalizacijos, matavimo, apsaugos įtaisų ir kitų panašių įrenginių varžą.

• Įžeminimo įrenginys- įžeminimo laidų ir įžeminimo laidų rinkinys.
• įžeminimo laidininkas- laidžioji dalis arba tarpusavyje sujungtų laidžių dalių rinkinys, kuris elektra liečiasi su žeme tiesiogiai arba per tarpinę laidžią terpę.
  • Dirbtinis įžeminimas- specialiai įžeminimui pagamintas įžeminimo laidininkas.
  • Natūralus įžeminimas- trečiosios šalies laidžioji dalis, tiesiogiai arba per tarpinę laidžią terpę besiliečianti su žeme, naudojama įžeminimui.
• Įžeminimo laidininkas- laidininkas, jungiantis įžemintą dalį (tašką) su įžeminimo elektrodu.
• Apsauginis (PE) laidininkas- laidininkas, skirtas elektros saugos tikslams.
• Apsauginis įžeminimo laidininkas- apsauginis laidininkas, skirtas apsauginiam įžeminimui.
• Apsauginis potencialo išlyginimo laidininkas- apsauginis laidininkas, skirtas apsauginiam potencialų išlyginimui.
• Nulinis apsauginis laidininkas- apsauginis laidininkas elektros instaliacijose iki 1 kV, skirtas atviroms laidžioms dalims prijungti prie tvirtai įžeminto maitinimo šaltinio neutralės.
• Nulinis darbinis (nulis) laidininkas (N)- laidininkas elektros instaliacijose iki 1 kV, skirtas maitinti elektros imtuvus ir prijungtas prie trifazių srovės tinklų generatoriaus arba transformatoriaus tvirtai įžeminto neutralės, turintis tvirtai įžemintą vienfazio srovės šaltinio išėjimą, su tvirtai įžemintas šaltinio taškas nuolatinės srovės tinkluose.
• Kombinuoti nuliniai apsauginiai ir nulinio veikimo (PEN) laidininkai- laidininkai elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV, derinant nulinių apsauginių ir nulinių darbinių laidininkų funkcijas.
• Pagrindinis antžeminis autobusas- šyną, kuri yra iki 1 kV elektros instaliacijos įžeminimo įrenginio dalis ir skirta sujungti kelis laidininkus įžeminimo ir potencialo išlyginimo tikslais.
• Laidi dalis- dalis, galinti pravesti elektrą.
• gyvoji dalis- laidžioji elektros instaliacijos dalis, kuriai eksploatacijos metu yra darbinė įtampa, įskaitant nulinį darbinį laidininką (bet ne PEN laidą).
• atvira laidžioji dalis- prieinama liesti laidžią elektros instaliacijos dalį, kuri paprastai nėra įtampa, tačiau gali įsijungti, jei pažeista pagrindinė izoliacija.
• Trečiosios šalies laidžioji dalis- laidžioji dalis, kuri nėra elektros instaliacijos dalis.
• Nulinio potencialo zona (santykinė žemė)- žemės dalis, esanti už bet kurio įžeminimo laidininko, kurio elektrinis potencialas yra lygus nuliui, poveikio zonos.

• Apsauginė žemė- elektros saugos sumetimais atliktas įžeminimas.
• Darbinis (funkcinis) įžeminimas- elektros instaliacijos srovei tekančių dalių taško ar taškų įžeminimas, atliekamas elektros instaliacijos darbui užtikrinti (ne elektros saugos tikslais).
• Apsauginis įžeminimas elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV- tyčinis atvirų laidžių dalių sujungimas su tvirtai įžeminta generatoriaus arba transformatoriaus neutrale trifaziuose srovės tinkluose, su tvirtai įžemintu vienfazio srovės šaltinio išėjimu, su įžemintu šaltinio tašku nuolatinės srovės tinkluose, atliktas dėl elektros saugos. tikslai.
• Potencialų išlyginimas- laidžių dalių elektrinis sujungimas, siekiant vienodų jų potencialų.
• Apsauginio potencialo išlyginimas- potencialų išlyginimas, atliekamas elektros saugos sumetimais.
• Potencialų išlyginimas- potencialų skirtumo (pakopinės įtampos) mažinimas žemės ar grindų paviršiuje, naudojant apsauginius laidininkus, nutiestus į žemę, grindyse ar jų paviršiuje ir prijungtus prie įžeminimo įrenginio, arba naudojant specialias įžeminimo dangas.
• Paplitimo zona (vietinė žemė) - žemės zona tarp įžeminimo elektrodo ir nulinio potencialo zonos.
• žemės gedimas- atsitiktinis elektros sąlytis tarp įtampą turinčių dalių ir žemės.

• tiesioginis prisilietimas- žmonių ar gyvūnų elektrinis kontaktas su įtampingosiomis dalimis.
• netiesioginis prisilietimas- žmonių ar gyvūnų elektrinis kontaktas su atviromis laidžiomis dalimis, kurios įtampa, kai pažeidžiama izoliacija.

• Apsauga nuo tiesioginio kontakto- apsauga, apsauganti nuo prisilietimo prie įtampą veikiančių dalių.
• Apsauga nuo netiesioginio kontakto- apsauga nuo elektros smūgio liečiant atviras laidžias dalis, kurioms įtampa, kai izoliacija pažeista.
• Apsauginis automatinis išjungimas- automatinis vieno ar kelių fazių laidų (ir, jei reikia, nulinio darbinio laidininko) grandinės atidarymas, atliekamas elektros saugos sumetimais.
• Izoliacinis transformatorius- transformatorius, kurio pirminė apvija yra atskirta nuo antrinių apvijų apsauginiu elektriniu grandinių atskyrimu.
• Saugos izoliacinis transformatorius- izoliacinis transformatorius, skirtas maitinti grandines su ypač žema įtampa.
• apsauginis ekranas- laidus ekranas, skirtas atskirti elektros grandinę ir (arba) laidininkus nuo kitų grandinių dalių, kuriomis teka srovė.

• Apsauginis elektrinis grandinių atskyrimas- vienos elektros grandinės atskyrimas nuo kitų grandinių elektros įrenginiuose, kurių įtampa iki 1 kV, naudojant:
  • dviguba izoliacija;
  • pagrindinė izoliacija ir apsauginis ekranas;
  • sustiprinta izoliacija.

• Pagrindinė izoliacija- Srovę nešančių dalių izoliacija, be kita ko, apsauganti nuo tiesioginio kontakto.
• Papildoma izoliacija- nepriklausoma izoliacija elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV, atliekama papildomai prie pagrindinės izoliacijos apsaugai netiesioginio kontakto atveju.
• dviguba izoliacija- izoliacija elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV, susidedanti iš pagrindinės ir papildomos izoliacijos.
• Sustiprinta izoliacija- izoliacija elektros instaliacijose, kurių įtampa yra iki 1 kV, užtikrinanti apsaugą nuo elektros smūgio, prilygstanti dvigubai izoliacijai.
• Nelaidžios (izoliacinės) patalpos, zonos, aikštelės- patalpos, zonos, platformos, kuriose (ant kurių) apsauga netiesioginio sąlyčio atveju užtikrinama aukšta grindų ir sienų varža ir kuriose nėra įžemintų laidžių dalių.

• Trifazio elektros tinklo įžeminimo koeficientas- potencialų skirtumo tarp nepažeistos fazės ir įžeminimo kitos ar dviejų fazių įžeminimo taške santykis su potencialų skirtumu tarp fazės ir žemės šioje vietoje prieš gedimą.

• Įžeminimo įrenginio įtampa- įtampa, atsirandanti, kai srovė teka iš įžeminimo elektrodo į žemę tarp srovės įėjimo į įžeminimo elektrodą taško ir nulinio potencialo zonos.
• Prisilietimo įtampa- įtampa tarp dviejų laidžių dalių arba tarp laidžios dalies ir žemės, kai asmuo ar gyvūnas jas liečia tuo pačiu metu.
• Numatyta prisilietimo įtampa- įtampa tarp vienu metu pasiekiamų laidžių dalių, kai asmuo ar gyvūnas jų neliečia.
• Žingsnio įtampa- įtampa tarp dviejų žemės paviršiaus taškų, 1 m atstumu vienas nuo kito, kuri laikoma lygi žmogaus žingsnio ilgiui.
• Itin žema (žema) įtampa (SLV)- įtampa ne didesnė kaip 50 V AC ir 120 V DC.

• Įžeminimo įrenginio varža- įžeminimo įrenginio įtampos ir srovės, tekančios iš įžeminimo laidininko į žemę, santykis.
• Ekvivalentinė žemės varža su netolygia struktūra- vienalytės struktūros žemės savitoji elektrinė varža, kurioje įžeminimo įtaiso varža yra tokia pati kaip ir nevienalytės struktūros žemėje.

Terminas "žemė", vartojamas skyriuje, turėtų būti suprantamas kaip žemė sklaidos zonoje.

Terminas "varža", vartojamas skyriuje netolygios struktūros žemei, turėtų būti suprantamas kaip lygiavertė varža.

Terminas "izoliacijos gedimas" turėtų būti suprantamas kaip vienintelis izoliacijos gedimas.

Terminas "automatinis išjungimas" turėtų būti suprantamas kaip apsauginis automatinis išjungimas.

Terminas "potencialų išlyginimas" skyriuje vartojamas turėtų būti suprantamas kaip apsauginis potencialo išlyginimas.

Žymėjimas

Įžeminimo įrenginys

Rusijoje įžeminimo ir jo įrenginio reikalavimus reglamentuoja Elektros instaliacijos taisyklės (PUE). Įžeminimas elektrotechnikoje skirstomas į natūralų ir dirbtinį.

Natūralus gruntas

Įžeminimo jungiklis (metalinis strypas) su prijungtu įžeminimo laidininku

Natūraliu įžeminimu įprasta vadinti tas konstrukcijas, kurių konstrukcija numato nuolatinį buvimą žemėje. Tačiau kadangi jų varža niekaip nereglamentuojama ir nėra keliami reikalavimai jų varžos vertei, natūralaus įžeminimo konstrukcijos negali būti naudojamos kaip elektros instaliacijos įžeminimas. Natūralūs įžeminimo laidininkai apima, pavyzdžiui, vamzdžius.

Dirbtinė žemė

Dirbtinis įžeminimas – tyčinis bet kurio elektros tinklo taško, elektros instaliacijos ar įrangos elektros prijungimas su įžeminimo įrenginiu.

Įžeminimo įrenginys(GD) 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 įžemintą dalį (tašką) su įžeminimo laidininku. Įžeminimo laidininkas gali būti paprastas metalinis strypas (dažniausiai plieninis, rečiau varinis) arba sudėtingas specialios formos elementų rinkinys.

Įžeminimo kokybę lemia įžeminimo varžos / srovės plitimo varžos vertė (kuo mažesnė, tuo geriau), kurią galima sumažinti padidinus įžeminimo elektrodų plotą ir sumažinus grunto elektrinę varžą: didinant įžeminimo varžų skaičių. įžeminimo elektrodai ir (arba) jų gylis; druskų koncentracijos dirvoje didinimas, kaitinimas ir kt.

Įžeminimo įrenginio elektrinė varža skirtingomis sąlygomis yra skirtinga ir yra nustatoma / standartizuota pagal PUE ir atitinkamų standartų reikalavimus.

Dirbtinių įžeminimo sistemų įvairovė

Kai kurie elektros tinklų įžeminimo sistemų tipai. TN-S atsirado XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, kad pakeistų TN-C po daugybės elektros traumų, kai nutrūko nulinis laidas, nes nulinio laido skerspjūvis paprastai buvo paimtas 1/3 fazės skerspjūvio storio. laidai

Elektros instaliacijos, susijusios su elektros saugos priemonėmis, skirstomos į:

• elektros instaliacijos, kurių įtampa viršija 1 kV, tinkluose su įžemintu arba efektyviai įžemintu nuliu;
• elektros įrenginiai, kurių įtampa viršija 1 kV tinkluose su izoliuota arba įžeminta neutrale per lankinį reaktorių arba rezistorių;
• elektros instaliacijos, kurių įtampa iki 1 kV, tinkluose su įžemintu nuliu;
• elektros instaliacijos, kurių įtampa iki 1 kV, tinkluose su izoliuotu nuliu.

Priklausomai nuo elektros instaliacijos ir tiekimo tinklų techninių savybių, jos veikimui gali prireikti skirtingų įžeminimo sistemų. Paprastai, prieš projektuojant elektros instaliaciją, pardavimo organizacija išduoda specifikacijų sąrašą, kuriame nurodoma naudojama įžeminimo sistema.

Įžeminimo sistemų tipų klasifikacija pateikiama kaip pagrindinė tiekimo tinklo charakteristika. GOST R 50571.2-94 „Pastatų elektros instaliacija. 3 dalis. Pagrindinės charakteristikos“ reglamentuoja šias įžeminimo sistemas: TN-C , TN-S , TN-C-S , TT , IT .

Elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV, priimami šie pavadinimai:

• sistema TN - sistema, kurioje maitinimo šaltinio neutralė yra tvirtai įžeminta, o atviros laidžios elektros instaliacijos dalys nuliniais apsauginiais laidininkais sujungiamos su tvirtai įžemintu šaltinio nuliu;
• sistema TN-C - sistema TN, kuriame nuliniai apsauginiai ir nuliniai darbiniai laidininkai yra sujungti į vieną laidininką per visą jo ilgį;
• sistema TN-S - sistema TN, kuriame nuliniai apsauginiai ir nuliniai darbiniai laidininkai yra atskirti per visą ilgį;
• sistema TN-C-S - sistema TN, kuriame nulinio apsauginio ir nulinio darbinio laidininko funkcijos sujungiamos viename laidininke kurioje nors jo dalyje, pradedant nuo maitinimo šaltinio;
• sistema IT - sistema, kurioje elektros tiekimo neutralė yra izoliuota nuo įžeminimo arba įžeminta per didelės varžos įrenginius ar įrenginius, o atviros laidžios elektros instaliacijos dalys įžemintos;
• sistema TT - sistema, kurioje maitinimo šaltinio neutralė yra tvirtai įžeminta, o atviros laidžios elektros instaliacijos dalys įžeminamos naudojant įžeminimo įrenginį, kuris elektra nepriklauso nuo tvirtai įžeminto šaltinio neutralės.

Pirmoji raidė yra neutrali maitinimo šaltinio būsena žemės atžvilgiu

• T - įžemintas neutralus (lat. terra);
• aš - izoliuotas neutralus Isolation).

Antroji raidė yra atvirų laidžių dalių būsena žemės atžvilgiu

• T - atviros laidžios dalys yra įžemintos, neatsižvelgiant į maitinimo šaltinio neutralės ar bet kurio maitinimo tinklo taško santykį su įžeminimu;
• N - atviros laidžios dalys yra prijungtos prie įžemintos maitinimo šaltinio neutralės.

Vėlesnės (po N) raidės - derinimas viename laidininke arba nulinio darbo ir nulinio apsauginio laidininko funkcijų atskyrimas

• S - nulis darbuotojo ( N) ir nulinės apsaugos ( RE) laidininkai yra atskirti (angl. atskirtas);
• SU - nulinio apsauginio ir nulinio darbinio laidininko funkcijos yra sujungtos viename laidininke (PEN-laidininkas) (angl. sujungti);
• N - nulinis darbinis (nulis) laidininkas; (Anglų) neutralus)
• RE - apsauginis laidas (įžeminimo laidas, nulinis apsauginis laidas, potencialo išlyginimo sistemos apsauginis laidas) (angl. Apsauginė žemė)
• PEN - kombinuoti nuliniai apsauginiai ir nuliniai darbiniai laidininkai (angl. Apsauginė žemė ir neutrali).

Sistemos su tvirtai įžeminta neutrale ( TN-sistemos)

Paprastai vadinamos sistemos su tvirtai įžeminta neutrale TN-sistemos, nes ši santrumpa kilusi iš fr. Terre Neutral, o tai reiškia „neutrali žemei“.

Sistema TN-C

Sistema TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) pasiūlė Vokietijos koncernas AEG 1913 m. Darbo nulis ir PE- dirigentas Žemės apsauga) šioje sistemoje yra sujungti į vieną laidą. Didžiausias trūkumas buvo galimybė, kad avarinės pertraukos metu ant elektros instaliacijos korpusų gali atsirasti fazinė įtampa nulis. Nepaisant to, ši sistema vis dar randama buvusios SSRS šalių pastatuose. Iš šiuolaikinių elektros instaliacijų tokia sistema taupumo ir sumažintos rizikos sumetimais randama tik gatvių apšvietime.

Sistema TN-S

Sistema TN-S (fr. Terre-Neutre-Separe) buvo sukurta siekiant pakeisti sąlyginai pavojingą sistemą TN-C ketvirtajame dešimtmetyje. Darbinis ir apsauginis nulis buvo atskirtas tiesiai pastotėje, o įžeminimo elektrodas buvo gana sudėtinga metalinių jungiamųjų detalių konstrukcija. Taigi, nutrūkus darbiniam nuliui linijos viduryje, elektros instaliacijos negaudavo linijos įtampos. Vėliau tokia įžeminimo sistema leido sukurti diferencialinius automatus ir automatinę nuotėkio srovę, galinčią pajusti nedidelę srovę. Jų darbas iki šių dienų remiasi Kirchhoffo dėsniais, pagal kuriuos darbiniame nulyje tekanti srovė turi būti skaitine tvarka lygi geometrinei srovių fazėse sumai.

• Taip pat galite pamatyti sistemą TN-C-S, kur nulių atskyrimas vyksta linijos viduryje, tačiau nutrūkus nuliniam laidui prieš atskyrimo tašką, korpusai bus po linijos įtampa, o tai palietus bus pavojinga gyvybei.

Sistema TN-C-S

Sistemoje TN-C-S transformatorių pastotėje yra tiesioginis srovę nešančių dalių sujungimas su žeme. Visos atviros laidžios pastato elektros instaliacijos dalys yra tiesiogiai prijungtos prie transformatorinės pastotės įžeminimo taško. Šiam ryšiui užtikrinti naudojamas kombinuotas nulinis apsauginis ir darbinis laidininkas transformatorinės pastotės vietoje - pastato elektros instaliacijos ( PEN), pagrindinėje elektros grandinės dalyje - atskiras nulinis apsauginis laidininkas ( PE).

• Privalumai: paprastesnis apsaugos nuo žaibo įrenginys (neįmanoma, kad tarp jų atsirastų įtampos smailės PE ir N), galimybė apsisaugoti nuo fazinių trumpųjų jungimų įrenginio korpuse naudojant įprastas „automatines mašinas“.

• Trūkumai: itin silpna apsauga nuo „nulio išdegimo“, tai yra sunaikinimo PEN pakeliui iš CTP į atskyrimo tašką. Šiuo atveju autobusas PE vartotojo pusėje atsiranda fazinė įtampa, kurios negali išjungti jokia automatika ( PE negali būti išjungtas). Jei pastato viduje EMS tarnauja kaip apsauga nuo to (viskas metalas yra maitinamas, o palietus 2 skirtingus objektus nėra elektros smūgio pavojaus), tai atvirame ore nuo to nėra jokios apsaugos.

Pagal PUE tai yra pagrindinė ir rekomenduojama sistema, tačiau tuo pat metu PUE reikalauja laikytis daugybės priemonių, kad būtų išvengta sunaikinimo. PEN- mechaninė apsauga PEN, taip pat pakartotinis įžeminimas PEN oro linija išilgai stulpų tam tikru atstumu (ne daugiau kaip 200 metrų vietovėms, kuriose perkūnija būna iki 40 valandų per metus, 100 metrų vietovėms, kuriose perkūnija yra daugiau kaip 40 valandų per metus).

Tuo atveju, jei šių priemonių neįmanoma laikytis, EMP rekomenduoja TT. Taip pat TT rekomenduojama naudoti visoms lauko instaliacijoms (tvartuose, verandose ir kt.)

Autobusas miesto pastatuose PEN dažniausiai storas metalinis karkasas, einantis vertikaliai per visą pastatą. Sunaikinti jo beveik neįmanoma, todėl jis naudojamas miesto pastatuose TN-C-S.

Rusijos kaimo vietovėse praktiškai yra daugybė oro linijų be mechaninės apsaugos. PEN ir pakartotiniai įžeminimai. Todėl kaimo vietovėse sistema populiaresnė. TT.

Vėlyvoje sovietinėje miestų raidoje, kaip taisyklė, TN-C-S su padalijimo tašku, pagrįstu elektros skydeliu ( PEN) šalia prekystalio, o PE atliekama tik elektrinėms viryklėms.

Šiuolaikinėje Rusijos raidoje „penkių laidų“ taip pat naudojamas su skiriamuoju tašku rūsyje; nepriklausomas N ir PE.

Sistema TT

Sistemoje TT transformatorių pastotėje yra tiesioginis srovę nešančių dalių sujungimas su žeme. Visos atviros laidžios pastato elektros instaliacijos dalys turi tiesioginį ryšį su žeme per įžeminimo laidą, elektra nepriklausomą nuo transformatorinės pastotės nulinio įžeminimo laidininko.

• Privalumai: didelis atsparumas sunaikinimui N pakeliui iš TP pas vartotoją. Šis sunaikinimas neturi įtakos PE.

• Trūkumai: sudėtingesnės apsaugos nuo žaibo reikalavimai (smailės atsiradimo galimybė tarp N ir PE), taip pat neįmanoma įprastiniam grandinės pertraukikliui atsekti fazės trumpojo jungimo iki įrenginio korpuso (ir toliau PE). Taip yra dėl gana pastebimo (30-40 omų) vietinio įžeminimo pasipriešinimo.

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, PUE rekomenduoja TT tik kaip „papildoma“ sistema (su sąlyga, kad tiekimo linija neatitinka reikalavimų TN-C-S pakartotiniam įžeminimui ir mechaninei apsaugai PEN), taip pat lauko įrenginiuose, kur yra rizika vienu metu liestis su įrenginiu ir fiziniu įžeminimu (arba fiziškai įžemintomis metalinėmis dalimis).

Tačiau dėl prastos daugumos oro linijų kokybės Rusijos kaimo vietovėse sistema TT labai populiarus ten.

TT reikalauja privalomo RCD naudojimo. Paprastai įvadinis RCD įrengiamas su 300-100 mA nustatymu, kuris stebi trumpąjį jungimą tarp fazės ir PE, po to asmeniniai RCD, skirti konkrečioms grandinėms esant 30–10 mA, kad apsaugotų žmones nuo elektros smūgio.

Apsaugos nuo žaibo įrenginiai, pvz ABB OVR, skiriasi sistemų konstrukcija TN-C- Smėlis TT, pastarajame dujinis iškroviklis įrengtas tarp N ir PE ir varistorius tarp N ir fazės.

Sistemos su izoliuota neutrale

IT sistema

Sistemoje IT maitinimo šaltinio neutralė izoliuojama nuo įžeminimo arba įžeminama per didelio pasipriešinimo prietaisus ar prietaisus, o atviros laidžios dalys įžeminamos. Nuotėkio srovė į rėmą arba į žemę tokioje sistemoje bus maža ir neturės įtakos prijungtos įrangos veikimo sąlygoms.

Sistema IT Paprastai jis naudojamas specialios paskirties pastatų ir konstrukcijų elektros instaliacijose, kurioms keliami didesni patikimumo ir saugos reikalavimai, pavyzdžiui, ligoninėse, skirtose avariniam elektros tiekimui ir apšvietimui.

Apsauginė įžeminimo funkcija

Apsauginio veikimo principas

Apsauginis įžeminimo poveikis grindžiamas dviem principais:

• Potencialų skirtumo tarp įžeminto laidžio objekto ir kitų laidžių objektų, turinčių natūralų įžeminimą, sumažinimas iki saugios vertės.
• Srovės nuotėkio pašalinimas, kai įžemintas laidus objektas liečiasi su faziniu laidininku. Tinkamai suprojektuotoje sistemoje atsiradus nuotėkio srovei nedelsiant pradeda veikti apsauginiai įtaisai (likutinės srovės įtaisai - RCD).
• Sistemose su tvirtai įžeminta neutrale - saugiklio įjungimas, kai fazės potencialas patenka į įžemintą paviršių.

Taigi, įžeminimas yra efektyviausias tik kartu su liekamosios srovės įtaisų naudojimu. Šiuo atveju, esant daugeliui izoliacijos gedimų, potencialas ant įžemintų objektų neviršys pavojingų verčių. Be to, sugedusi tinklo dalis bus atjungta per labai trumpą laiką (dešimtosios... šimtosios sekundės dalys – RCD suveikimo laikas).

Įžeminimo veikimas esant elektros įrangos gedimams

Tipiškas elektros įrangos gedimo atvejis yra fazinės įtampos patekimas į metalinį prietaiso korpusą dėl izoliacijos gedimo. (Pažymėtina, kad šiuolaikiniai elektros prietaisai, turintys impulsinį impulsą ir turintys trijų polių kištuką, pavyzdžiui, kompiuterio sisteminis blokas, nesant įžeminimo, turi pavojingą potencialą korpuse, net ir visiškai veikiant. .) Atsižvelgiant į tai, kokios apsaugos priemonės yra įgyvendinamos, galimi šie variantai:

Aprašytos parinktys

Korpusas neįžemintas, nėra RCD (pavojingiausias variantas).

• Prietaiso korpuse bus fazinis potencialas ir tai niekada nebus rasta. Tokio netinkamai veikiančio įrenginio prisilietimas gali būti mirtinas.

Korpusas įžemintas, RCD nėra.

• Jei nuotėkio srovė grandinėje fazė-korpusas-įžeminimas yra pakankamai didelis (viršija šią grandinę saugančio saugiklio slenkstį), saugiklis suveiks ir išjungs grandinę. Įžemintame korpuse bus didžiausia darbinė įtampa (lyginant su žeme). U max = R G I F, kur R G- įžeminimo elektrodo varža, Aš F− srovė, kuria veikia šią grandinę saugantis saugiklis. Ši parinktis nėra pakankamai saugi, nes esant didelei įžeminimo elektrodo varžai ir dideliems saugikliams, įžeminto laidininko 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.

• Įrenginio korpusas bus su faziniu potencialu ir tai nebus aptikta tol, kol nebus nutekėjimo srovės kelio. Blogiausiu atveju nutekėjimas įvyks per žmogaus kūną, kuris palietė ir sugedusį įrenginį, ir objektą, turintį natūralų įžeminimą. RCD atjungia tinklo dalį su gedimu, kai tik atsiranda nuotėkis. Žmogus gaus tik trumpalaikį elektros šoką (0,01 ... 0,3 s – RCD veikimo laikas), kuris, kaip taisyklė, nedaro 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 nuotėkį, net jei jis yra labai nereikšmingas (dažniausiai RCD jautrumo slenkstis yra 10 mA arba 30 mA), ir greitai (0,01 ... 0,3 s) atjungia tinklo atkarpą su gedimu. Be to, jei nuotėkio srovė yra pakankamai didelė (didesnė nei tą grandinę saugančio saugiklio slenkstis), tada saugiklis taip pat gali perdegti. Kuris apsauginis įtaisas (RCD ar saugiklis) išjungs grandinę, priklauso nuo jų greičio ir nuotėkio srovės. Taip pat gali veikti abu įrenginiai.

Klaidos įžeminimo įrenginyje

Neteisingai PE- laidininkai

Kartais vandens vamzdžiai arba šildymo vamzdžiai naudojami kaip įžeminimo laidininkas, tačiau jie negali būti naudojami kaip įžeminimo laidas. Vandentiekyje gali būti nelaidžių įdėklų (pvz., plastikiniuose vamzdžiuose), dėl korozijos gali nutrūkti elektros kontaktas tarp vamzdžių, galiausiai dalis vamzdyno gali būti išmontuota remontui. Taip pat kyla elektros smūgio pavojus, kai liečiasi su laidžiomis vandentiekio dalimis.

„Gryna žemė“

Populiarus įsitikinimas, kad kompiuterių ir telefono įrenginiams reikalingas atskiras įžeminimas nuo bendro pastato įžeminimo.

Tai visiškai neteisinga, nes atmintis turi ne nulinę varžą, o trumpojo jungimo atveju (ir net nedidelio nuotėkio atveju, kurio automatika neaptinka), fazė PE viename iš įrenginių per atmintį pradeda tekėti srovė ir jos potencialas auga dėl atminties varžos. Jei yra 2 ar daugiau nepriklausomų įkroviklių, gali atsirasti skirtumas PEįvairios elektros instaliacijos, galinčios sukelti elektros smūgio pavojų žmonėms, taip pat blokuoti (ar net sunaikinti) sąsajos įrenginius (Ethernet ir kitus), jungiančius 2 sistemos dalis, įžemintus nuo nepriklausomų įkroviklių.

Teisingas sprendimas – organizuoti potencialų išlyginimo sistemą.

Visa tai, kas išdėstyta, galioja ir kaimo vietovėse kartais įrengiamiems rankdarbiams tipo „kaskime kibirą sode ir įžeminkime vieną įrenginį“ tipo.

Linijos darbinės srovės tekėjimas per vietinę atmintį

Įžeminimo įrenginio supratimas

Dėl klaidingos nuomonės apie vietinės atminties veikimo principą dažnai galima rasti nuomonę, kad nutrūkus PEN laidininkui ( Apsauginė žemė + neutrali apsauginis ir nulinis laidininkas viename laide) maitinimo linijoje, nulinio potencialo laidininko darbinė srovė gali tekėti per vartotojų įžeminimo įrenginius, esančius nutrūkus PEN laidininkui. Dažniausias šio klaidingo supratimo pavojaus „pašalinimas“ yra sukurti avarinius darbo režimus, įrengiant dviejų polių automatinį jungiklį kaip įvadinį peilio jungiklį.

Dažnos klaidos priežasties paaiškinimas

Baimė dėl didelių srovių, tekančių per vartotojo įkroviklį, būtų pagrįsta tik tuo atveju, jei gruntas tarp vartotojo įkroviklio ir transformatorinės pastotės įkroviklio būtų pagamintas iš mažos varžos metalų. Kadangi praktiškai pastato įžeminimai su transformatoriaus įžeminimu jungiami tik pagrindiniu PEN laidininku, jam nutrūkus varža smarkiai padidės dėl to, kad nėra lygiagrečių PEN laidininkui, todėl bus pašalinta didelė tikimybė. srovės, tekančios per vietinį įžeminimo įrenginį.

Kadangi vartotojo elektros instaliacijos parametrams apskaičiuoti imamas vietinio įkroviklio įžeminimo kilpos varža (siekiant sumažinti pavojingos žingsninės įtampos atsiradimo tikimybę vartotojo teritorijoje, dažniausiai reikalinga minimali galima skaitinė vertė), varža. Neatsižvelgiama į gruntą tarp vartotojus maitinančio transformatoriaus ir vartotojo vietinio įkroviklio - vietinio varžos rezultatas Individualaus vartotojo atmintis imama tik vienam vartotojui, o ne visam elektros tinklui. Kitaip tariant: kadangi vieno vartotojo atviros metalinės dalys nėra tiesiogiai prijungtos prie transformatoriaus (o tik per pagrindinę įžeminimo magistralę), nutrūkus PEN laidininkui tarp vartotojo įkroviklio ir transformatorinės pastotės įkroviklio, per dirvožemį tarp jų susidaro didžiulė elektrinė varža, kuri pagal Ohm dėsnį neleidžia didelėms srovėms tekėti per vieno vartotojo atmintį.

Elektros tinklas yra šiuolaikinio pasaulio pagrindas. Beveik visi šiuolaikiniai buitiniai prietaisai yra maitinami elektra, nes tai patogus energijos šaltinis. Tačiau moneta turi ir neigiamą pusę – 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 įrenginių, skirtų apsaugai nuo elektros smūgio ir užtikrinančių apsaugos priemonių veikimą, visuma.

Buitiniai elektros tinklai turi. Ką tai reiškia? Jei svarstysime šį klausimą supaprastintu būdu, elektrinėse įrengiami trifaziai generatoriai. Jų apvijos sujungiamos pagal žvaigždžių schemą. Apvijų prijungimo taškas yra neutralus.

Jei įžeminsite žvaigždės jungties tašką, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, gausite maitinimo liniją su tvirtai įžeminta neutrale. Šio taško ir nulinio laido potencialas bus lygus įžeminimo potencialui.

Įžeminimo įrenginys vadinamas. Paprastai tai yra trys metaliniai kaiščiai, įmušti į žemę tuo pačiu atstumu vienas nuo kito, esantys tarsi trikampio viršūnėse, o suvirinant jie yra sujungti vienas su kitu plienine juostele. Kaiščių ilgis ir jų skerspjūvis skaičiuojamas pagal specifines sąlygas ir reikalavimus šiam objektui.

Įžeminimo laidas įkišamas į namo ar buto elektros skydą ir prijungiamas prie įžeminimo magistralės. Tai metalinė juostelė su gnybtų blokais. Prie jo prijungiami įžeminimo laidai iš kiekvieno įžeminto prietaiso arba lizdo. Jei prietaisas nėra prijungtas 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 žalios ir geltonos spalvos juostelėmis.

Pagal tipą įžeminimas yra apsauginis ir veikiantis. Kaip galima numanyti, apsauginis įžeminimas atlieka apsaugos nuo elektros smūgio funkcijas, o darbinis būtinas normaliam elektros įrangos veikimui.

Taigi įžeminimas vadinamas elektriniu elektros prietaisų korpuso sujungimu su įžeminimo elektrodu.

Norėdami suprasti, kam skirtas įžeminimas, pirmiausia suprasime, kokiais atvejais ir kodėl esame šokiruoti. Pagrindinis dalykas, kurio reikia elektros srovei tekėti, yra potencialų skirtumas.

Tai reiškia, kad jei stovėsite ant grindų ir rankomis sugriebsite pliką laidą ar kitą srovę nešančią dalį, tada per kūną ir grindis tekanti srovė nutekės į žemę.

Dėmesio:

Vos 50 mA galios kintamoji srovė jau pavojinga žmogui.

Ir jei abiem rankomis paimsite už srovę nešančios dalies ir pakabinsite ant jos neliesdami žemės, greičiausiai nieko neatsitiks, žinoma, neturėtumėte to tikrinti. Todėl ant laidų paukščiai nenutrenkia elektra. Bet grįžkime prie kalbų apie įžeminimą. Kaip jau 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 ant korpuso. 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 ant kūno atsiras pavojingas potencialas, paprastai tariant: kūnas bus „fazėje“. Kai paliesite jį stovėdami basomis ant plytelių, betoninių ir net medinių grindų, būsite šokiruoti. Blogiausiu atveju tai gali baigtis mirtimi.

Dažniausiai tokia situacija susidaro dėl vandens šildymo bakų, srauto šildytuvų. O tai ypač išryškėja, kai vienu metu liečiate skalbimo mašiną ir vandens bei šildymo vamzdžius, o vandens šildytuvo atveju – išsimaudžius duše ar vonioje, ištinka šokas.

Paskutinę problemą išsprendžia organizacija (vonios ir kitų metalinių vandentiekio dalių įžeminimas).

Jei pažeisto įrenginio korpusas bus įžemintas, pavojinga įtampa nutekės į žemę ir (arba) veiks apsauginis įtaisas - liekamosios srovės įtaisas (RCD) arba diferencinės srovės pertraukiklis (difavtomatas). Kas yra šie įrenginiai ir kaip jie veikia, jau aptarėme straipsniuose anksčiau:

Jei korpusas yra nulinis, jis veiks, nes tai bus trumpasis jungimas su korpusu (šiuo atveju nulis). Difautomatai ir RCD nustato srovės nuotėkį lygindami fazinių ir nulinių laidų sroves – jei srovė fazėje didesnė už nulį, tai srovė teka į žemę, įžeminimo laidu arba per žmogaus kūną. Tokie įrenginiai veikia esant diferencinei srovei (srovių skirtumui), dažniausiai 10 mA ar didesne.

Todėl tai sudėtingas įrenginys su dideliu perjungimo apsauginių įtaisų komplektu, o įžeminimas yra privalomas visuose pastatuose, pastatytuose ar renovuotuose po 2003 m. Tai yra, jose turi būti nutiesta 3 laidų vienfazė arba 5 laidų trifazė elektros instaliacija. Jei norite išreikšti savo nuomonę įžeminimo klausimais - parašykite apie tai komentaruose.

Šiuolaikinės elektros įrangos veikimas yra nepriimtinas be gerai organizuotos apsaugos nuo atsitiktinio elektros smūgio. Šiems tikslams naudojami specialūs įtaisai, vadinami įžeminimu. Taigi įžeminimas yra sąmoningai organizuota sistema, užtikrinanti normalias elektros įrangos veikimo sąlygas.

Apie įžeminimą paprastais žodžiais

Pati sąvoka „įžeminimas“ kilusi iš žodžio „žemė“, tai yra, dirvožemis arba žemė, kurių paskirtis yra nutekėti pavojingoms srovėms, tekančioms per specialiai organizuotą grandinę. Jo formavimui būtinas neatsiejamas visų apsauginės sistemos dalių ryšys, kuris prasideda nuo įžeminimo elemento korpuso sąlyčio taško ir baigiasi įžeminimo įrenginio (GD) elementu panardinus į žemę.

Privataus namo išorinė įžeminimo kilpa (kairėje). Vidinis įžeminimas (dešinėje), įžeminimo laidininkas pažymėtas punktyrine linija.

Pagal apibrėžimus, pateiktus techninėje dokumentacijoje, įžeminimas yra tyčinis metalinių įrenginių korpusų sujungimas su specialia įžeminimo kilpa. Remiantis išnagrinėtais faktais, darytina išvada, kad įžeminimas yra 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, kurioms jų konstrukcijoje numatytas visas laidų ir metalinių strypų komplektas;
• visos elektros instaliacijos dalys yra įžemintos, įskaitant metalines skydų duris;
• bendra kontaktų varža įžeminimo sistemoje neturi viršyti 4-30 omų;
• kai jis išdėstytas paskirstytomis apkrovomis, reikia naudoti potencialų išlyginimo sistemą (jos paskirtis – pašalinti netolygų įtampų pasiskirstymą).

Papildoma informacija: Kadangi pagrindinis įžeminimo tikslas – užtikrinti su įranga dirbančio personalo saugumą, jos eksploatacijos metu ypatingas dėmesys skiriamas eksploatacijos patikimumui.

Jos darbo kokybę užtikrina visa eilė prevencinių priemonių ir periodiškai organizuojami tyrimai.

Norėdami atsakyti į šį klausimą, turėsite susipažinti su esamos elektros įrangos gedimais, kurie periodiškai atsiranda. Faktas yra tai, kad ilgą laiką eksploatuojant izoliaciją gali trūkti ir atsirasti kontaktas 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 jo veržle tvirtinamas nuo įžeminto įrenginio korpuso einančios varinės magistralės galas, kurio skerspjūvis turi būti ne mažesnis kaip 6 kv.

Papildoma informacija: Siekiant sumažinti avarinės srovės nutekėjimo grandinės varžą, ši jungtis kartais suvirinama.

Baigus pagrindinius darbus, tranšėja su joje įdėta konstrukcija uždengiama anksčiau išmėtyta 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:

1. mažiau nei 8 omai pramoniniuose tinkluose, kurių fazinė įtampa yra 220/127 voltai;
2. mažesnė kaip 4 omai, kai linijos įtampa yra 380 voltų;
3. ne daugiau kaip 30 omų buitiniuose tinkluose (šis skaičius laikomas didžiausiu leistinu).

Varinė šerdis, paklota iš įkroviklio konstrukcijos, antruoju galu tvirtinama ant specialaus strypo, sumontuoto ant objekto skirstomojo skydo (ypač namuose). Jis vadinamas pagrindine įžeminimo magistrale (GZSH) ir yra skirtas 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 kokias metalines konstrukcijas ir jų elementus, turinčius gerą kontaktą su gruntu;
• suvirinimo ir panašių kabelių apvalkalai;
• metaliniai hipotekos ir liežuviai ir kt.

Verta dėmesio!Šiuo atveju funkcinio įžeminimo išdėstymas nereikės ypatingų pastangų, nes natūralaus įžeminimo laidininko elementai jau yra paruošti prijungti įžeminimo laidus.

Esant situacijai, kai tokių sistemų nepavyksta rasti, tenka susitvarkyti su naminės atminties įdiegimu.

Dirbtinis įžeminimas laikomas sąmoningai organizuotu dviejų kūnų elektriniu kontaktu, iš kurių vienas yra apsaugotas įrenginys, o antrasis – vadinamoji „žemės kilpa“. Šis komponentas yra speciali paskirstyta (kartais taškinė) konstrukcija, pagrįsta metaliniais strypais, įtaisytais giliai į žemę.

Paprastai kaip vertikaliai kalami elektrodai naudojami plieniniai strypai, kurių skersmuo yra iki 12 mm, o ilgis ne mažesnis kaip 2,5 metro. Norint įrengti horizontalius džemperius, užtikrinančius elektrinį kontaktą tarp dviejų kėbulų, paimami 50x50x6 mm ir 2,5-3 metrų ilgio metaliniai kampai (juos galima pakeisti maždaug 6 mm ar didesnio skersmens vamzdžiais).

Kam skirtas įžeminimas? Vaizdo įrašas

Norėdami suprasti, kodėl jums reikia namo įžeminimo, turėsite susipažinti su pagrindine jo paskirtimi. Kaip pažymėta anksčiau pateiktame skyriuje, įžeminimas yra skirtas apsaugoti žmogų nuo pavojingo potencialo, kuris atsitiktinai atsirado ant veikiančios įrangos korpuso. Su jo darbo tvarka ir paskirtimi lengviausia susipažinti iš daugybės vaizdo įrašuose pateiktų pavyzdžių.

Baigdami pažymime, kad įžeminimo tikslo supratimas padės išsaugoti žmonių, dirbančių su elektros įranga, sveikatą.

Įžeminimo kontakto buvimas šiuolaikiniuose elektros lizduose tapo įprastas dalykas. Jis atitinka bet kurio elektros prietaiso kištuko kontaktą. Pabandykime išsiaiškinti, kodėl reikalingas įžeminimas.

Kas yra įžeminimas

Įžeminimas – tai laidžių elementų, kurie paprastai nėra maitinami, prijungimas prie įžeminimo elektrodo – metalinės konstrukcijos, palaidotos žemėje su maža elektrine varža. Kaip minėti laidūs elementai gali veikti metalinis elektros instaliacijos korpusas, mašinų ar buitinių prietaisų darbiniai korpusai ir kt.

Taip pat įžemintos elektros kabelių ekranavimo pynės.

Kam skirtas įžeminimas?

Priklausomai nuo paskirties, yra keletas įžeminimo tipų:

• funkcinis;
• apsaugai nuo žaibo.

Apsauginė užtikrina saugų elektros instaliacijos eksploatavimą.

Funkcinis naudojamas įrenginiui arba grandinei valdyti – jis atlieka tą patį vaidmenį kaip ir nulinis laidininkas tinkle.

Apsaugos nuo žaibo sistemose įžeminimo elektrodas prijungiamas prie žaibolaidžio.

Veikimo principas

Įžeminimo kilpa veikia dėl dirvožemio gebėjimo sugerti elektros krūvį. Jei įrangos korpusas yra įjungtas dėl izoliacijos gedimo, įkrova nutekės į žemę. Kai vartotojas paliečia korpusą, srovė vis tiek eis mažiausio pasipriešinimo keliu, t. y. per žemę, o ne per žmogaus kūną. Be įžeminimo tokioje situacijoje vartotojas gali patirti elektros traumą.

Normalaus įžeminimo veikimo sąlyga yra maža įžeminimo laidininko varža. Ši vertė priklauso nuo dirvožemio parametrų:

• tankis;
• drėgmė;
• druskingumas;
• žemės sąlyčio plotas.

Užšalus dirvožemio gebėjimas sugerti krūvį smarkiai sumažėja. Todėl įžeminimo kaiščiai įkišti į gylį žemiau užšalimo žymos, kuri priklauso nuo vietovės platumos. Duomenys apie dirvožemio užšalimo gylį skirtinguose Rusijos Federacijos regionuose pateikti SNiP "Statybos klimatologija".

Vizualus įžeminimo demonstravimas

Uolėtose, smėlingose ​​ir amžinojo įšalo dirvose, į kurias sunku prasiskverbti, naudojami elektrolitiniai įžeminimo elektrodai 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 pylimui (sausuoju laikotarpiu sukelia cheminę reakciją).

Kita moderni įžeminimo elektrodo versija yra. Jį sudaro daugybė sekcijų, sujungtų srieginiais arba kitaip. Jas įsmeigus į žemę, prisukama vis daugiau sekcijų. Taigi tokį įžeminimo elektrodą, skirtingai nei klasikinį iš kelių kaiščių, galima montuoti bet kokiame gylyje. Sekcijos sujungiamos pagal specialias taisykles ir naudojant laidžią pastą. Užkimšimo metu naudojamas specialus antgalis, kuris apsaugo siūlą nuo pažeidimų. Moduliai pagaminti iš plieno ir padengti variu arba cinku, todėl sumažėja jų atsparumas ir pailgėja tarnavimo laikas.

Elektrolitinis ir modulinis įžeminimas yra brangus, nes jų tradiciniai analogai išlieka paklausūs. Šio dizaino kaiščiai yra išdėstyti skirtingai:

• lygiakraščio trikampio, esančio šalia objekto, viršūnėse;
• objekto kampuose;
• aplink objekto perimetrą.

Strypų skaičius ir atstumas tarp jų nustatomas skaičiuojant.

Periodiškai tikrinama įžeminimo elektrodo varža. Didžiausia leistina vertė yra 30 omų.

Kombinuota įžeminimo įrenginių ir saugiklių apsauga

Įžeminimas ne tik pašalina pavojingą srovę, bet ir, esant apsauginiam įtaisui, sukelia avarinės įrangos išsijungimą. Kai fazinis laidininkas susisiekia su įžemintu korpusu, tinklas veikia režimu, artimu trumpajam jungimui (trumpajam jungimui), kartu su staigiu srovės stiprumo padidėjimu grandinėje. Į tai reaguoja automatinis jungiklis (VA), kuris turi būti sumontuotas elektros linijos įvade į objektą.

Tiesa, tai įmanoma tik esant labai mažai įžeminimo elektrodo varžai, kuri yra itin reta. Daugeliu atvejų VA išjungimo tikimybė yra gana maža. Pavyzdžiui, kai įžeminimo varža yra 10 omų, srovė grandinėje bus I \u003d 220 / 10 \u003d 22 A. Automatinės mašinos pagal GOST reikalavimus gali atlaikyti srovę, kuri yra 1,42 karto didesnė už vardinę vertę. valandai. Tai yra, 16 A aparatas, kurio srovė yra 22 A, neišsijungs beveik 60 minučių (16 * 1,42 = 22,72 A).

Įžeminimo schema

Patikimesnė automatinė apsauga – arba.Šis prietaisas lygina sroves faziniuose ir nuliniuose laiduose ir, jei aptinkamas skirtumas, rodantis nuotėkį, atjungia grandinę. Pagal jautrumą, ty mažiausią srovės nuotėkio kiekį, kuris sukelia veikimą, RCD skirstomi į kelias kategorijas:

1. Apsauga nuo elektros smūgio: 10 mA - montuojama patalpose, kuriose yra daug drėgmės, ir 30 mA - sausose.
2. Gaisro gesinimas - 100, 300 ir 500 mA.

Priešgaisriniai RCD naudojami patalpose, kuriose trumpasis jungimas gali sukelti gaisrą. Jie apsaugo tinklo dalis, kuriose elektros smūgis praktiškai neįtraukiamas, pavyzdžiui, apšvietimo grandines.

Jie nekeičiami. 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 elektrodų sistemos taip pat jungiamos konstrukcijos, kurios niekaip nesusijusios su elektra:

1. Tvoros ir kitos konstrukcijos ant viadukų ir galerijų, kuriose žaibo išlydžio metu iš arti susidaro pavojingas potencialų skirtumas. Tas pats gali nutikti su vamzdynu ar konteineriu, kuriame yra degi medžiaga. Dėl indukuotos įtampos galimas kibirkščiavimas, po kurio įvyksta sprogimas, todėl tokios konstrukcijos taip pat įžemintos.
2. Gaminiai, kuriuose eksploatacijos metu kaupiasi statinis krūvis. Iš esmės tai yra vamzdynai ir konteineriai: dėl gabenamos terpės dalelių trinties susidaro statinė elektra. Dėl šios priežasties degalų tiekimo į lėktuvus norma yra ribota.
3. Nemažo ilgio 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 įžemintos srovės šaltinio neutralės (prie nulinio laidininko). Jo varža yra daug mažesnė nei įžeminimo elektrodo varža. Todėl, kai fazė uždaroma į nulinį įrenginio korpusą, garantuojama, kad įvyks trumpojo jungimo srovė, dėl kurios veikia grandinės pertraukiklis.

Labiausiai paplitusioje TN tipo įžeminimo sistemoje tiek įžeminimas, tiek įžeminimas atliekami vienu metu.

Prijungimas prie neutralios šerdies atliekamas virš RCD. Priešingu atveju, fazės ir nulinių laidininkų srovės po fazės uždarymo 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 su tvirtai įžeminta neutrale;
• T: yra jungtis prie įžeminimo laido.

Yra trys pagrindiniai įžeminimo sistemų tipai:

1. IT tipas- sistema su izoliuotu neutraliu laidu. Šioje sistemoje jis yra izoliuotas nuo neutralės arba su ja liečiasi per didelės vertės rezistorių arba oro tarpą. Netaikoma gyvenamiesiems pastatams. Skirta prijungti įrenginius, kuriems taikomi specialūs saugos ir stabilumo reikalavimai. Jis daugiausia naudojamas laboratorijose ir medicinos įstaigose.
2. Įveskite TT- sistema su nepriklausomu įžeminimu. Geriausias variantas. Jame numatyta naudoti du įžeminimo laidus - elektros srovės šaltiniui ir metaliniams sistemos elementams, kurie neturi apsaugos. Įžeminimo laidas (PE) šioje sistemoje yra nepriklausomas, o jo veikimas srityje tarp įrangos ir transformatoriaus yra pagerintas. Gali kilti sunkumų pasirenkant savo įžeminimo elektrodo skersmenį. Šis trūkumas kompensuojamas įrengus apsauginę išjungimo sistemą.
3. TN tipas.Įžeminimo laidas tokioje sistemoje yra derinamas su nuliu, todėl korpuse nutrūkus fazei, įvyksta trumpasis jungimas ir mašina atjungia grandinę. Tai užtikrina aukštą saugumo lygį.

Įvairios įžeminimo sistemos

TN sistemos yra plačiausiai naudojamos. Yra trys porūšiai:

1. TN-S: variantas su nuliniu ir padalintu darbiniu laidininku. Siekiant padidinti saugumą, vietoj vieno nulinio laido naudojami du: vienas naudojamas kaip apsauginis, antrasis – kaip nulinis su jungtimi prie tvirtai įžeminto nulio. Tokia sistema užtikrina geriausią apsaugą nuo elektros smūgio.
2. TN ir TN-C-S: galimybė su PEN viela ir nulių pora. Prie įrangos prijungtas nulinis laidas, padalintas į PE ir N laidus.
3. TN-C-S po atskyrimo įrengiamas antras įžeminimo laidininkas, kuris užtikrina nenutrūkstamą sistemos veikimą.

TN sistemos privalumai:

• prietaisas yra gana paprastas;
• apsauga nuo žaibo iškrovų;
• norint apsaugoti laidus, pakanka sumontuoti grandinės pertraukiklius.

Trūkumai:

• yra nulinio perdegimo iš išorės galimybė ir vėliau sugenda metaliniai įrangos korpusai;
• reikalinga potencialo išlyginimo įranga.

TN sistema nėra gerai pritaikyta kaimo vietovėms.

Žmonių gyvenimas kartais priklauso nuo teisingo įžeminimo organizavimo. Organizacija reiškia ne tik įrenginį, bet ir savalaikį įžeminimo elektrodo varžos kontrolę. Dėl oksidacijos ar dirvožemio parametrų pokyčių jis gali būti pervertintas, dėl to bus prarastas apsauginis įžeminimo poveikis.

Objekto, pagaminto iš laidžios medžiagos, elektrinis prijungimas prie žemės. Įžeminimas susideda iš įžeminimo laidininko (laidžios dalies arba tarpusavyje sujungtų laidžių dalių, kurios elektra liečiasi su žeme tiesiogiai arba per tarpinę laidžią terpę) ir įžeminimo laidininko, jungiančio įžemintą įrenginį su įžeminimo laidininku. Įžeminimo laidininkas gali būti paprastas metalinis strypas (dažniausiai plieninis, rečiau varinis) arba sudėtingas specialios formos elementų rinkinys.

Įžeminimo kokybę lemia įžeminimo grandinės elektrinės varžos vertė, kurią galima sumažinti padidinus kontaktinį plotą arba terpės laidumą – naudojant daug strypų, didinant druskų kiekį žemėje ir kt. Rusijoje reglamentuojami įžeminimo ir jo įrenginio reikalavimai.

Apsauginiai įžeminimo laidai visose elektros instaliacijose, taip pat nuliniai apsauginiai laidai elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV su tvirtai įžeminta neutrale, įskaitant padangas, turi turėti raidę PE ir spalvos žymėjimą su kintamomis išilginėmis arba skersinėmis juostelėmis. plotis (padangoms nuo 15 iki 100 mm ) geltona ir žalia.

Nuliniai darbiniai (nuliniai) laidininkai žymimi 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 vandens vamzdžiai arba šildymo vamzdžiai naudojami kaip įžeminimo laidininkas, tačiau jie negali būti naudojami kaip įžeminimo laidas. Vandentiekyje gali būti nelaidžių įdėklų (pvz., plastikiniuose vamzdžiuose), dėl korozijos gali nutrūkti elektros kontaktas tarp vamzdžių, galiausiai dalis vamzdyno gali būti išmontuota remontui.

Darbinio nulio ir PE laidininko derinimas

Kitas dažnas pažeidimas yra darbinio nulio ir PE laidininko sujungimas už jų atskyrimo taško (jei yra) išilgai energijos pasiskirstymo. Toks pažeidimas gali sukelti gana didelių srovių atsiradimą PE laidininke (kuris įprastoje būsenoje neturėtų būti tiekiamas), taip pat klaidingus liekamosios srovės įtaiso išjungimus (jei yra). Neteisingas PEN laidininko atskyrimas

Itin 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 šio išleidimo angos prijungtas apkrovos PE laidininkas yra prijungtas prie darbinio nulio.

Šios grandinės pavojus yra tas, kad ant kištukinio lizdo įžeminimo kontakto, taigi ir prijungto įrenginio korpuse, atsiras fazinis potencialas, jei bus įvykdyta kuri nors iš šių sąlygų:
- Nulinio laidininko plyšimas (atjungimas, perdegimas ir kt.) srityje tarp lizdo ir ekrano (ir toliau, iki PEN laidininko įžeminimo taško);
- Sukeiskite fazės ir nulio (fazė vietoj nulio ir atvirkščiai) laidus, einančius į šį lizdą.

Apsauginė 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 nuotėkio pašalinimas, 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 daugumos izoliacijos gedimų atveju potencialas ant įžemintų objektų neviršys pavojingų verčių. Be to, sugedusi tinklo dalis bus atjungta per labai trumpą laiką (dešimtosios šimtosios sekundės dalys – RCD suveikimo laikas).

Įžeminimo veikimas esant elektros įrangos gedimams Tipiškas elektros įrangos gedimo atvejis yra fazinė įtampa, kuri atsitrenkia į metalinį įrenginio korpusą dėl izoliacijos gedimo. Atsižvelgiant į tai, kokios apsaugos priemonės yra įgyvendinamos, galimos šios parinktys:

Korpusas neįžemintas, nėra RCD (pavojingiausias variantas). Prietaiso korpusas bus po fazinio potencialo ir tai jokiu būdu nebus aptikta. Tokio netinkamai veikiančio įrenginio prisilietimas gali būti mirtinas.

Korpusas įžemintas, RCD nėra. Jei nuotėkio srovė išilgai fazės-korpuso-įžeminimo grandinės yra pakankamai didelė (viršija šią grandinę saugančio saugiklio suveikimo slenkstį), saugiklis suveiks ir išjungs grandinę. Aukščiausia darbinė įtampa (lyginant su žeme) įžemintame korpuse bus Umax=RGIF, kur RG ? įžeminimo elektrodo varža, IF ? srovė, kuria veikia šią grandinę saugantis saugiklis. Ši parinktis nėra pakankamai saugi, nes esant didelei įžeminimo elektrodo varžai ir dideliems saugikliams, įžeminto laidininko 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. Įrenginio korpusas bus su faziniu potencialu ir tai nebus aptikta tol, kol nebus nutekėjimo srovės kelio. Blogiausiu atveju nutekėjimas įvyks per žmogaus kūną, kuris palietė ir sugedusį įrenginį, ir objektą, turintį natūralų įžeminimą. RCD atjungia tinklo dalį su gedimu, kai tik atsiranda nuotėkis. Žmogus gaus tik trumpalaikį elektros šoką (0,010,3 sekundės – RCD veikimo 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 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 (didesnė nei tą grandinę saugančio saugiklio slenkstis), tada saugiklis taip pat gali perdegti. Kuris apsauginis įtaisas (RCD ar saugiklis) išjungs grandinę, priklauso nuo jų greičio ir nuotėkio srovės. Taip pat gali veikti abu įrenginiai.

Grunto tipai

TN-C

TN-C sistemą (fr. Terre-Neutre-Combine) pasiūlė Vokietijos koncernas AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) 1913 m. Darbinis nulis ir PE laidininkas (Apsauginė žemė) šioje sistemoje yra sujungti į vieną laidą. Didžiausias trūkumas buvo tiesinės įtampos (1,732 karto didesnė už fazinę įtampą) susidarymas ant elektros instaliacijų korpusų avarinės nulinės pertraukos metu.

Nepaisant to, šiandien tai galite rasti buvusios SSRS šalių pastatuose.

TN-S

Sąlygiškai pavojingai TN-C sistemai 1930-aisiais pakeisti buvo sukurta TN-S sistema (fr. Terre-Neutre-Separe), kurioje darbinis ir apsauginis nulis buvo atskirtas tiesiai pastotėje, o įžeminimo elektrodas buvo gana sudėtingas metalinių jungiamųjų detalių dizainas.

Taigi, nutrūkus darbiniam nuliui linijos viduryje, elektros instaliacijos negaudavo linijos įtampos. Vėliau tokia įžeminimo sistema leido sukurti diferencinius automatus ir automatus, kurie suveikia dėl srovės nuotėkio, galinčius pajusti nedidelę srovę. Jų darbas iki šių dienų remiasi Kirghofo dėsniais, pagal kuriuos faziniu laidu tekanti srovė turi būti skaitine prasme lygi srovei, tekančiai per darbinę nulinę srovę.

Taip pat galite stebėti TN-CS sistemą, kur nuliai atskiriami linijos viduryje, tačiau nutrūkus nuliniam laidui iki korpuso atskyrimo taško jie bus žemiau. linijos įtampa, kurią palietus kils grėsmė gyvybei.