保護接地とゼロ調整。 さまざまな接地システム

警告:この記事は情報提供のみを目的としており、 規範的文書。 電気に関連する作業を行うときは、電気設備規則(PUE)に準拠する必要があります。

定義

接地-これは、非通電機器要素の意図的な接続であり、絶縁破壊の結果として、アースと通電される可能性があります。 接地は、接地導体(直接または中間導電性媒体を介して接地と電気的に接触している導電性部品または相互接続された導電性部品のセット)と、接地デバイスを接地導体に接続する接地導体で構成されます。

接地導体は、単純な金属棒(ほとんどの場合鋼、まれに銅)または複雑な特殊形状の要素のセットにすることができます。 接地の品質は、値によって決まります 電気抵抗接地回路。これは、媒体の接触面積または導電率を増やすことによって減らすことができます-多くのロッドを使用する、地球の塩分を増やすなど。 原則として、接地の電気抵抗は正規化されています。

メイングラウンドクランプ。 電磁干渉を最小限に抑え、電気的安全性を確保するために、接地は次の方法で実行する必要があります。 最小額閉回路。 この状態を保証することは、いわゆるメイングラウンドクランプ(GZZ)またはバスを実行するときに可能です。 メインアースクランプは、入力電源ケーブルと通信ケーブルのできるだけ近くに配置し、導体の長さが最も短いアース電極に接続する必要があります。

GZZのこの場所は、最良の電位均等化を提供し、産業干渉、雷、および通信ケーブル、装甲のスクリーンを介して外部から来るスイッチング過電圧からの誘導電圧を制限します。 電源ケーブル、パイプラインおよびアンテナ入力。 GZZ(タイヤ)に取り付ける必要があります:

  • 接地線;
  • 保護導体;
  • 指揮者 メインシステム潜在的な平準化;
  • 作業用接地線(必要な場合)。

保護および作業(技術的、論理的など)接地用の接地導体、雷保護接地導体などは、メイン接地クランプ(バス)に接続する必要があります。

露出した導電部分-電気設備の導電性部分に触れることができます。通常は通電されていませんが、基本的な絶縁が損傷していると通電される可能性があります。 オープン導電性部品には、電気機器の金属ケースが含まれます。

ライブパート-動作電圧の下で動作中の電気設備の導電性部分。

間接タッチ-絶縁体が損傷したときに通電される開いた導電性部品との人や動物の電気的接触。 つまり、これは、ケースの絶縁が破壊されている間の電気機器の金属ケースへの接触です。

表記

すべての電気設備の保護接地導体、および電圧が最大1 kVで、タイヤを含むしっかりと接地されたニュートラルの電気設備の保護接地導体は、文字で指定する必要があります。 RE同じ幅の縦方向または横方向のストライプを交互に使用することによる色の指定(15から 100mm )黄色と緑。 ゼロ動作(中性)導体は文字で示されます N青色。 ゼロ保護導体とゼロ動作導体の組み合わせには、文字指定が必要です ペン色の指定:全長に沿って青色、両端に黄緑色の縞模様。

ダイアグラムで導体を指定するために使用されるグラフィックシンボル:



接地指定:

接地システムの文字指定

接地システムの指定の最初の文字は、電源の接地の性質を決定します。

T-電源の中性点とアースの直接接続。
-すべての通電部分は地球から隔離されています。

2番目の文字は、建物の電気設備の開いた導電性部分の接地の性質を決定します。

T-電源とアース間の接続の性質に関係なく、建物の電気設備の開いた導電性部分をアースに直接接続する。
N-建物の電気設備の開いた導電性部分を電源の接地点に直接接続します。

Nの後のダッシュに続く文字は、この接続の性質を決定します-ゼロ保護およびゼロ作動導体を配置する機能的な方法:

S-ゼロ保護PEおよびゼロ作動N導体の機能は、別々の導体によって提供されます。
C-ゼロ保護導体とゼロ動作導体の機能は、1つの共通PEN導体によって提供されます。

接地装置のエラー

間違ったPEコンダクタ
接地導体として使用されることもあります 水パイプまたは加熱パイプですが、接地導体として使用することはできません。 配管に非導電性のインサート(プラスチックパイプなど)があり、腐食によりパイプ間の電気的接触が壊れ、最後にパイプラインの一部が分解されて修理される場合があります。



ワーキングゼロとPEコンダクターの組み合わせ
もう1つの一般的な違反は、エネルギーの分布に沿った分離点(存在する場合)を超えた作業ゼロとPE導体の結合です。 このような違反は、PE導体に非常に大きな電流が発生する可能性があり(通常の状態では電流が流れないはずです)、残留電流デバイス(取り付けられている場合)が誤ってトリップする可能性があります。



PEN導体の誤った分離
PE導体を「作成」する次の方法は、非常に危険です。動作中の中性導体がソケット内で直接決定され、ジャンパーがその導体とソケットのPE接点の間に配置されます。 したがって、このコンセントに接続されている負荷のPE導体は、作業ゼロに接続されています。

この回路の危険性は、次の条件のいずれかが満たされた場合に、相電位がソケットの接地接点に現れ、その結果、接続されたデバイスの場合に現れることです。

  • ソケットとシールドの間の領域(さらに、PEN導体の接地点まで)の中性線の破裂(切断、バーンアウトなど)。
  • この出口に向かう相導体とゼロ導体(ゼロではなく相、およびその逆)を交換します。



接地の保護機能

保護措置の原則

接地の保護効果は、次の2つの原則に基づいています。

  • 接地された導電性物体と自然に接地された他の導電性物体との間の電位差の安全な値への減少。
  • 接地された導電性物体が相導体に接触したときの漏れ電流の除去。 適切に設計されたシステムでは、漏れ電流が発生すると、保護装置(残留電流装置-RCD)が即座に動作します。

したがって、接地はRCDの使用と組み合わせた場合にのみ最も効果的です。 この場合、ほとんどの絶縁不良では、接地された物体の電位が危険な値を超えることはありません。 さらに、ネットワークの障害のあるセクションは、非常に短い時間(10分の1秒から100分の1秒-RCD応答時間)内に切断されます。

電気機器故障時の接地動作

典型的なケース電気機器の誤動作-絶縁不良によるデバイスの金属ケースの相電圧。 スイッチング二次電源を備え、3極プラグ( システムユニット PC)は、接地されていない場合、完全に機能している場合でも、ケースに危険な可能性があります。

実装されている保護対策に応じて、次のオプションが可能です。

  • ケースは接地されておらず、RCDはありません(最も危険なオプション ) 。 デバイスのケースは相電位下にあり、これはいかなる方法でも検出されません。 このような誤動作しているデバイスに触れると、致命的となる可能性があります。
  • ケースは接地されており、RCDはありません。相ハウジング接地回路に沿った漏れ電流が十分に大きい場合(この回路を保護するヒューズのトリップしきい値を超える場合)、ヒューズはトリップして回路をオフにします。 接地された場合の(アースに対する)最高動作電圧はUmax = RG.IFになります。ここで、RGは接地電極の抵抗、IFはこの回路を保護するヒューズがアクティブになる電流です。 接地電極の抵抗が高く、ヒューズの定格が大きい場合、接地された導体の電位が非常に重要な値に達する可能性があるため、このオプションは十分に安全ではありません。 たとえば、4オームの接地抵抗と25 Aのヒューズを使用すると、電位は100ボルトに達する可能性があります。
  • ケースは接地されておらず、RCDが取り付けられています。デバイスのケースは相電位になり、漏れ電流が流れる経路ができるまでこれは検出されません。 最悪の場合、故障したデバイスと自然の地面を持つ物体の両方に触れた人の体から漏れが発生します。 RCDは、リークが発生するとすぐに、誤動作してネットワークのセクションを切断します。 人は短期間の感電(0.01÷0.3秒-RCD動作時間)のみを受けますが、これは原則として健康に害を及ぼすことはありません。
  • ケースは接地され、RCDが取り付けられています。 2つの保護手段が互いに補完し合うため、これが最も安全なオプションです。 相電圧が接地された導体に当たると、電流は相導体から絶縁障害を通って接地導体に流れ、さらに地面に流れます。 RCDは、このリークが非常に小さい場合でも(通常、RCD感度しきい値は10mAまたは30mA)、すぐにこのリークを検出し、ネットワークのセクションを誤動作してすばやく(0.01÷0.3秒)切断します。 さらに、漏れ電流が十分に大きい場合(その回路を保護するヒューズのしきい値よりも大きい場合)、ヒューズも溶断する可能性があります。 どの保護装置(RCDまたはヒューズ)が回路をオフにするかは、それらの速度と漏れ電流によって異なります。 両方のデバイスが動作することも可能です。



さまざまな接地システム

ロシアでは、接地とそのデバイスの要件は、電気設備規則(PUE)によって規制されています。

接地システムのタイプの分類は、供給の特性の主なものとして与えられています 電気ネットワーク。 GOST R 50571.2は、次の接地システムを考慮しています:TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT。



TNシステム
ソースニュートラルは中性点接地されており、電気機器のケースはニュートラルワイヤに接続されています。 TNモードには、TN-C、TN-S、TN-C-Sの3つのタイプがあります。

TN-Cシステム
TN-Cシステム(fr。Terre-Neutre-Combine)は、1913年にドイツの懸念AEG(AEG、AllgemeineElektricitäts-Gesellschaft)によって提案されました。 このシステムのワーキングゼロとPE導体(保護アース)は1本のワイヤに結合されています。 最大の欠点は、緊急ゼロブレーク時に電気設備のハウジングに線形電圧(相電圧の1.732倍)が形成されることでした。 それにもかかわらず、今日、この接地システムは旧ソ連諸国の建物に見られます。

TN-Sシステム
1930年代に条件付きで危険なTN-Cシステムを置き換えるために、TN-Sシステム(fr。Terre-Neutre-Separe)が開発されました。このシステムでは、作業ゼロと保護ゼロが変電所で直接分離され、接地電極は金具のかなり複雑なデザイン。 したがって、ラインの途中で作業ゼロが中断されたとき、電気設備はライン電圧を受け取りませんでした。 その後、そのような接地システムは開発を可能にしました ディファレンシャルオートマトンわずかな電流を感知できる、漏れ電流によってトリガーされるオートマトン。 今日までの彼らの仕事はキルヒホッフの法則に基づいており、それによれば、相線を流れる電流は、動作中のゼロ電流を流れる電流と数値的に等しくなければなりません。

また、ラインの中央でゼロの分離が発生するTN-C-Sシステムを観察することもできますが、中性線が断線した場合、ケースの分離点までは、触れると生命に脅威を与える線間電圧。

TN-C-Sシステム
TN-C-Sシステムの場合 変電所通電部品とアースが直接接続されています。 建物の電気設備の露出した導電性部分はすべて、変電所の接地点に直接接続されています。 この接続を確実にするために、変圧器変電所でゼロ保護および作業導体(PEN)の組み合わせが使用されます-主要部分の建物の電気設備 電子回路-中性保護導体(PE)を分離します。



TTシステム
TTシステムでは、変電所は通電部品を地面に直接接続します。 建物の電気設備のすべての開いた導電性部分は、変圧器変電所の中性接地導体から電気的に独立した、接地導体を介して地面に直接接続されています。

ITシステム
ソースニュートラルは、 大きな抵抗、電気機器のケースは耳が聞こえないほど接地されています。 ITシステムは、原則として、特別な目的で建物や構造物の電気設備に使用されます。

結論

として 一般的な推奨事項特定のネットワークを選択するには、次のように指定できます。
1. TN-CおよびTN-C-Sネットワークは、次の理由で使用しないでください。 低レベル電気および火災の安全性、ならびに重大な電磁妨害の可能性。
2. TN-Sネットワークは、ネットワークが「一度限り」設計されている静的(変更の対象ではない)インストールに推奨されます。
3. TTネットワークは、一時的な、拡張および変更の電気設備に使用する必要があります。
4.電源の継続性が不可欠な場合は、ITネットワークを使用する必要があります。

同じネットワークで2つまたは3つのモードを使用する必要がある場合のオプションがあります。 たとえば、ネットワーク全体がTN-Sネットワークから電力を供給され、その一部がITネットワークを介して絶縁変圧器を介して供給される場合です。

上記を要約すると、中性および露出した導電性部品を接地する方法はどれも普遍的ではないことに注意してください。 すべてで 特定のケース経済的な比較を行い、電気的安全性、防火性、無停電電源装置のレベル、生産技術、電磁両立性、有資格者の利用可能性、その後のネットワークの拡張と変更の可能性という基準から進める必要があります。

ノート

PUEの1.1.29項
PUEのパラグラフ1.7.122および1.7.123
1.7.135 PUE
他のタイプの障害の場合、接地の効果は低いため、ここでは考慮しません。
スキームでは パルスソース二次電源では、入力パススルーまたは通常のコンデンサが電源導体間に接続され、(金属ケースと3極プラグの場合)各電源導体とデバイスケースの間に接続されます。この場合、これらは電源電圧の半分にほぼ等しい電位をケースに通知する分圧器。 この可能性は通常、機器の電源がオフになっている場合でも存在します。 ケースの電位の存在は、ネオンプローブを使用して確認できます。

記事はからの材料を使用していますウィキペディア ,
雑誌「電気工学のニュース」のサイト。

序章


保護接地(ゼロ調整)は、金属構造を保護するための主な手段です。 このイベントの主な目的は、たとえば損傷が発生した場合にケースが短絡した場合に、デバイスのユーザーに発生する可能性のある感電から保護することです。 電気ショック相線が短絡して絶縁が破壊された場合。 言い換えれば、接地はヒューズの保護機能の代わりになります。 家の中のすべての電化製品を接地する必要はありません。それらのほとんどは、感電から保護する信頼性の高いプラスチックケースを備えています。 保護接地は、機械や装置の本体が「接地」ではなく、4線式電力線に沿った変電所からの接地された中性線に接続されているという点で接地とは異なります。 提供する 完全なセキュリティ人の場合、接地導体の抵抗(回路と一緒に)は4オームを超えてはなりません。 この目的のために、年に2回(冬と夏に)、特別な研究所によってチェックされます。

接地-接地装置を使用した、電気ネットワーク、電気設備、または機器の任意のポイントの意図的な電気接続。

接地装置は、接地導体(直接または中間導電性媒体を介して接地と電気的に接触している導電性部品または相互接続された導電性部品のセット)と、接地部分(ポイント)を接地導体に接続する接地導体で構成されます。 。 接地導体は、単純な金属棒(ほとんどの場合鋼、まれに銅)または複雑な特殊形状の要素のセットにすることができます。 接地の品質は、接地デバイスの抵抗値によって決定されます。これは、接地導体の面積または媒体の導電率を増やすことによって減らすことができます-多くのロッドを使用して、地面の塩分を増やします、接地装置の電気抵抗は、PUEの要件によって決まります。

用語

・しっかりと接地されたニュートラル-接地装置に直接接続された変圧器または発電機の中性点。 単相交流電源の出力または電源の極もしっかりと接地することができます。 直流 2線式ネットワーク、および3線式DCネットワークの中間点。

・絶縁ニュートラル-接地装置に接続されていない、または信号、測定、保護装置、およびその他の同様の装置の高抵抗を介して接地装置に接続されていない変圧器または発電機の中性点。

表記

図の指定(右側の2つの記号)

すべての電気設備の保護接地導体、およびタイヤを含むしっかりと接地されたニュートラルを備えた最大1 kVの電圧の電気設備のゼロ保護導体には、文字指定PE(保護接地)と色指定が縦方向または横方向に交互になっている必要があります同じ幅のストライプ(15〜100 mmのタイヤの場合)は黄色と緑色です。 ゼロ動作(中性)導体は、文字Nと青で示されます。 ゼロ保護導体とゼロ動作導体の組み合わせには、文字指定PENと色指定が必要です。全長に沿って青、両端に黄緑色のストライプがあります。

接地システムの記号

接地システムの指定の最初の文字は、電源の接地の性質を決定します。

・T-電源の中性点をアースに直接接続します。

・i-すべての通電部分は地球から隔離されています。

2番目の文字は、アースに対する露出した導電性部品の状態を定義します。

T-電源とアース間の接続の性質に関係なく、開いた導電性部品はアースされています。

・n-電気設備の開いた導電性部分と電源のデッドアースニュートラルとの直接接続。

Nの後のダッシュに続く文字は、この接続の性質を決定します-ゼロ保護およびゼロ作動導体を配置する機能的な方法:

・S-ゼロ保護PEおよびゼロ作動N導体の機能は、別々の導体で提供されます。

・c-ゼロ保護およびゼロ動作導体の機能は、1つの共通のPEN導体によって提供されます。

接地の保護機能

保護措置の原則

接地の保護効果は、次の2つの原則に基づいています。

・接地された導電性物体と自然に接地された他の導電性物体との間の電位差を安全な値に減らします。

・接地された導電性物体が相導体に接触したときの漏れ電流の除去。 適切に設計されたシステムでは、漏れ電流が発生すると、保護装置(残留電流装置-RCD)が即座に動作します。

したがって、接地は、残留電流デバイスの使用と組み合わせた場合にのみ最も効果的です。 この場合、ほとんどの絶縁不良では、接地された物体の電位が危険な値を超えることはありません。 さらに、ネットワークの障害のあるセクションは、非常に短い時間(10分の1÷100分の1秒-RCDトリップ時間)内に切断されます。

さまざまな接地システム

接地システムのタイプの分類は、供給ネットワークの主な特徴として示されています。 GOSTR50571.2-94「建物の電気設備。 パート3。主な特性」は、次の接地システムを規制します:TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT。 TN-Cシステム

TN-Cシステム(fr。Terre-Neutre-Combine)は、1913年にドイツの懸念AEGによって提案されました。 このシステムのワーキングゼロとPEコンダクター(Eng。Protection Earth)は、1本のワイヤーに結合されています。 最大の欠点は、緊急のゼロブレーク時に電気設備のハウジングに相電圧が発生する可能性があることでした。 それにもかかわらず、このシステムは旧ソ連諸国の建物にまだ見られます。


TN-SとTN-C-Sのゼロ分離


1930年代に条件付きで危険なTN-Cシステムを置き換えるために、TN-Sシステム(fr。Terre-Neutre-Separe)が開発されました。このシステムでは、作業ゼロと保護ゼロが変電所で直接分離され、接地電極は金具のかなり複雑なデザイン。 したがって、ラインの途中で作業ゼロが中断されたとき、電気設備はライン電圧を受け取りませんでした。 後に、そのような接地システムは、小電流を感知することができる、電流漏れによってトリガーされる差動オートマトンおよびオートマトンを開発することを可能にしました。 今日までの彼らの仕事はキルヒホッフの法則に基づいており、それによれば、相線を流れる電流は、動作中のゼロ電流を流れる電流と数値的に等しくなければなりません。

また、ラインの中央でゼロの分離が発生するTN-C-Sシステムを観察することもできますが、分離ポイントの前で中性線が断線した場合、ケースはライン電圧の下になります。触れると生命に脅威を与えます。

TN-C-Sシステム

TN-C-Sシステムでは、変電所は通電部品を地面に直接接続します。 建物の電気設備の露出した導電性部分はすべて、変電所の接地点に直接接続されています。 この接続を確実にするために、変圧器変電所のセクション(建物の電気設備、電気回路の主要部分)で、ゼロ保護導体(PEN)を組み合わせて、個別のゼロ保護導体(PE)を使用します。

TTシステム

TTシステムでは、変電所は通電部品を地面に直接接続します。 建物の電気設備のすべての開いた導電性部分は、変圧器変電所の中性接地導体から電気的に独立した、接地導体を介して地面に直接接続されています。

ITシステム

ITシステムでは、電源のニュートラルはアースから絶縁されているか、高インピーダンスのアプライアンスまたはデバイスを介してアースされ、露出した導電性部品はアースされています。 このようなシステムのシャーシまたはアースへの漏れ電流は低く、接続された機器の動作条件に影響を与えません。 ITシステムは、原則として、特別な目的のための建物や構造物の電気設備で使用されます。これらの設備は、たとえば病院での信頼性と安全性に対する要件が高まっています。 非常用電源と照明。

ゼロ調整とは、ネットワーク内の発電機または変圧器のアースされていない中性点で通常は通電されない、電気設備の開いた導電性部分の意図的な電気接続です。 三相電流; 単相電流源のデッドアース出力付き。 電気安全の目的で実行される、DCネットワークの接地されたソースポイントを使用します。 保護接地は、中性点がしっかりと接地された最大1kVの電気設備で間接的に接触した場合の保護の主な手段です。

動作原理

ゼロ化の原理


ゼロ調整動作の原理:電圧(相)がゼロに接続されたデバイスの金属ケースにかかると、短絡が発生します。 損傷した回路に含まれる回路ブレーカーは、短絡によってトリガーされ、電気からラインを切断します。 さらに、ヒューズはラインからの電気を遮断することができます。 いずれの場合も、PUEは、損傷した回線の自動シャットダウンの時間を調整します。 ネットワーク380/220Vの定格相電圧の場合、0.4秒を超えてはなりません。

ゼロ調整は、このために特別に設計された導体によって実行されます。 単相配線の場合、これは、たとえば、ワイヤまたはケーブルの3番目のコアです。 規則で定められた時間に保護装置をオフにするには、フェーズゼロループの抵抗を小さくする必要があります。これにより、ネットワークのすべての接続と設置に厳しい品質要件が課せられます。そうしないと、ゼロ調整が行われる可能性があります。効果がない。 ニュートラルが接地されているため、障害のあるラインを電源からすばやく切断することに加えて、ゼロ調整により、 低い電圧電化製品の本体に触れます。 これにより、人に感電する可能性がなくなります。

ゼロ調整システムTN-C、TN-C-S、およびTN-Sがあります。

接地システムTN-C

接地システムTN-C

Groundingdevice.PNG中性線Nと中性保護PEが全長に沿って組み合わされた単純な接地システム。 ジョイントコンダクタはPENと略されます。 これには重大な欠点があり、その主なものは、電位均等化システムとPEN導体の断面積に対する高い要件です。 非同期モーターなどの三相負荷を供給するために使用されます。 単相グループおよび配電ネットワークでのこのシステムの使用は禁止されています。

単相および直流回路でゼロ保護導体とゼロ動作導体の機能を組み合わせることは許可されていません。 このような回路では、ゼロ保護導体として別の3番目の導体を用意する必要があります。

接地システムTN-C-S

電気安全のために設計された高度な接地システム 単相ネットワーク電気設備。 これは、電気設備に電力を供給する変圧器のデッドアースニュートラルに接続された複合PEN導体で構成されています。 三相線が単相消費者に分岐するポイント(たとえば、床板) アパートまたはそのような家の地下室で)PEN導体はPE導体とN導体に分けられ、単相消費者に直接適しています。

接地システムTN-S

特に英国で普及している、最も先進的で高価で安全な接地システム。 このシステムでは、ゼロ保護導体と中性線が全長に沿って分離されているため、ラインでの事故や配線のエラーが発生した場合に故障する可能性がありません。

結論


生命の安全を確保することは、個人、社会、国家にとって最優先事項です。 地球に現れた瞬間から、人は絶えず変化する潜在的な危険の状態で永続的に生き、行動します。 時空で認識される危険は、人間の健康に害を及ぼし、神経ショック、病気、障害、死などに現れます。危険の防止とそれらからの保護は、解決において最も緊急の人道的、社会経済的、法的な問題です。電気の安全を確保するためには、電気設備の設置に関する規則、規則によって確立された多くの組織的および技術的措置を厳密に遵守する必要があります。 技術的な操作消費者の電気設備および消費者の電気設備の操作に関する安全規制。 危険で 有害な影響電流、アーク、電磁界の人々には、電気的損傷や職業病の形で現れます。 敷地内の電気的安全性は、技術的な方法と保護手段、および組織的および技術的な対策によって確保されています。

警告:記事は純粋に有益であり、規範的な文書ではありません。 電気に関連する作業を行うときは、電気設備規則(PUE)に準拠する必要があります。

定義

接地-これは、非通電機器要素の意図的な接続であり、絶縁破壊の結果として、アースと通電される可能性があります。 接地は、接地導体(直接または中間導電性媒体を介して接地と電気的に接触している導電性部品または相互接続された導電性部品のセット)と、接地デバイスを接地導体に接続する接地導体で構成されます。

接地導体は、単純な金属棒(ほとんどの場合鋼、まれに銅)または複雑な特殊形状の要素のセットにすることができます。 アースの品質は、アース回路の電気抵抗の値によって決まります。これは、多くのロッドを使用したり、アースの塩分を増やしたりするなど、媒体の接触面積または導電率を上げることで減らすことができます。 原則として、接地の電気抵抗は正規化されています。

メイングラウンドクランプ。電磁干渉を最小限に抑え、電気的安全性を維持するために、接地は最小限の閉ループで実行する必要があります。 この状態を保証することは、いわゆるメイングラウンドクランプ(GZZ)またはバスを実行するときに可能です。 メインアースクランプは、入力電源ケーブルと通信ケーブルのできるだけ近くに配置し、導体の長さが最も短いアース電極に接続する必要があります。

GZZのこの場所は、最良の電位均等化を提供し、通信ケーブル、電力ケーブルの装甲、パイプライン、アンテナブッシングのスクリーンを介して外部から来る産業干渉、雷およびスイッチング過電圧からの誘導電圧を制限します。 GZZ(タイヤ)に取り付ける必要があります:

  • 接地線;
  • 保護導体;
  • 主な電位均等化システムの導体。
  • 作業用接地線(必要な場合)。

保護および作業(技術的、論理的など)接地用の接地導体、雷保護接地導体などは、メイン接地クランプ(バス)に接続する必要があります。

露出した導電部分-電気設備の導電性部分に触れることができます。通常は通電されていませんが、基本的な絶縁が損傷していると通電される可能性があります。 オープン導電性部品には、電気機器の金属ケースが含まれます。

ライブパート-電気設備の導電性部分。動作中は動作電圧がかかります。

間接タッチ-絶縁体が損傷したときに通電される開いた導電性部品との人や動物の電気的接触。 つまり、これは、ケースの絶縁が破壊されている間の電気機器の金属ケースへの接触です。

表記

すべての電気設備の保護接地導体、および電圧が最大1 kVで、タイヤを含むしっかりと接地されたニュートラルの電気設備の保護接地導体は、文字で指定する必要があります。 RE黄色と緑色の同じ幅(15〜100 mmのタイヤの場合)の縦方向または横方向のストライプを交互に使用することによる色の指定。 ゼロ動作(中性)導体は文字で示されます Nと青。 ゼロ保護導体とゼロ動作導体の組み合わせには、文字指定が必要です ペン色の指定:全長に沿って青色、両端に黄緑色の縞模様。

ダイアグラムで導体を指定するために使用されるグラフィックシンボル:



接地指定:

接地システムの文字指定

接地システムの指定の最初の文字は、電源の接地の性質を決定します。

T–電源のニュートラルをアースに直接接続します。
–すべての通電部品は地面から隔離されています。

2番目の文字は、建物の電気設備の開いた導電性部分の接地の性質を決定します。

T-電源とアース間の接続の性質に関係なく、建物の電気設備の開いた導電性部分をアースに直接接続する。
N-建物の電気設備の開いた導電性部分を電源の接地点に直接接続します。

Nの後のダッシュに続く文字は、この接続の性質を決定します-ゼロ保護およびゼロ作動導体を配置する機能的な方法:

S–ゼロ保護PEおよびゼロ作動N導体の機能は、別々の導体によって提供されます。
C-ゼロ保護導体とゼロ動作導体の機能は、1つの共通のPEN導体によって提供されます。

接地装置のエラー

間違ったPEコンダクタ
水道管や暖房管を接地線として使用することもありますが、接地線として使用することはできません。 配管に非導電性のインサート(プラスチックパイプなど)があり、腐食によりパイプ間の電気的接触が壊れ、最後にパイプラインの一部が分解されて修理される場合があります。


ワーキングゼロとPEコンダクターの組み合わせ
もう1つの一般的な違反は、エネルギーの分布に沿った分離点(存在する場合)を超えた作業ゼロとPE導体の結合です。 このような違反は、PE導体に非常に大きな電流が発生する可能性があり(通常の状態では電流が流れないはずです)、残留電流デバイス(取り付けられている場合)が誤ってトリップする可能性があります。

PEN導体の誤った分離
PE導体を「作成」する次の方法は、非常に危険です。動作中の中性導体がソケット内で直接決定され、ジャンパーがその導体とソケットのPE接点の間に配置されます。 したがって、このコンセントに接続されている負荷のPE導体は、作業ゼロに接続されています。

この回路の危険性は、次の条件のいずれかが満たされた場合に、相電位がソケットの接地接点に現れ、その結果、接続されたデバイスの場合に現れることです。

    ソケットとシールドの間の領域(さらに、PEN導体の接地点まで)の中性線の破裂(切断、バーンアウトなど)。

    この出口に向かう相導体とゼロ導体(ゼロではなく相、およびその逆)を交換します。


接地の保護機能

保護措置の原則

接地の保護効果は、次の2つの原則に基づいています。

    接地された導電性物体と自然に接地された他の導電性物体との間の電位差の安全な値への減少。

    接地された導電性物体が相導体に接触したときの漏れ電流の除去。 適切に設計されたシステムでは、漏れ電流が発生すると、保護装置がすぐに動作します()。

したがって、接地はRCDの使用と組み合わせた場合にのみ最も効果的です。 この場合、ほとんどの絶縁不良では、接地された物体の電位が危険な値を超えることはありません。 さらに、ネットワークの障害のあるセクションは、非常に短い時間(10分の1秒から100分の1秒-RCD応答時間)内に切断されます。

電気機器故障時の接地動作

電気機器の誤動作の典型的なケースは、絶縁不良によるデバイスの金属ケースへの相電圧の侵入です。 パルス二次電源を備え、3極プラグを備えた最新の電化製品(PCシステムユニットなど)は、接地されていない場合でも、ケースに危険な可能性があることに注意してください。完全に機能しています。

実装されている保護対策に応じて、次のオプションが可能です。

    ケースは接地されておらず、RCDはありません( 最も危険なオプション) 。 デバイスのケースは相電位下にあり、これはいかなる方法でも検出されません。 このような誤動作しているデバイスに触れると、致命的となる可能性があります。

  • ケースは接地されており、RCDはありません。相ハウジング接地回路に沿った漏れ電流が十分に大きい場合(この回路を保護するヒューズのトリップしきい値を超える場合)、ヒューズはトリップして回路をオフにします。 接地された場合の(アースに対する)最高動作電圧はUmax = RG.IFになります。ここで、RGは接地電極の抵抗、IFはこの回路を保護するヒューズがアクティブになる電流です。 接地電極の抵抗が高く、ヒューズの定格が大きい場合、接地された導体の電位が非常に重要な値に達する可能性があるため、このオプションは十分に安全ではありません。 たとえば、4オームの接地抵抗と25 Aのヒューズを使用すると、電位は100ボルトに達する可能性があります。
  • ケースは接地されておらず、RCDが取り付けられています。デバイスのケースは相電位になり、漏れ電流が流れる経路ができるまでこれは検出されません。 最悪の場合、故障したデバイスと自然の地面を持つ物体の両方に触れた人の体から漏れが発生します。 RCDは、リークが発生するとすぐに、誤動作してネットワークのセクションを切断します。 人は短期間の感電(0.01÷0.3秒-RCD動作時間)のみを受けますが、これは原則として健康に害を及ぼすことはありません。
  • ケースは接地され、RCDが取り付けられています。 2つの保護手段が互いに補完し合うため、これが最も安全なオプションです。 相電圧が接地された導体に当たると、電流は相導体から絶縁障害を通って接地導体に流れ、さらに地面に流れます。 RCDは、このリークが非常に小さい場合でも(通常、RCD感度しきい値は10mAまたは30mA)、すぐにこのリークを検出し、ネットワークのセクションを誤動作してすばやく(0.01÷0.3秒)切断します。 さらに、漏れ電流が十分に大きい場合(その回路を保護するヒューズのしきい値よりも大きい場合)、ヒューズも溶断する可能性があります。 どの保護装置(RCDまたはヒューズ)が回路をオフにするかは、それらの速度と漏れ電流によって異なります。 両方のデバイスが動作することも可能です。


さまざまな接地システム

ロシアでは、接地とそのデバイスの要件は、電気設備規則(PUE)によって規制されています。

接地システムのタイプの分類は、供給ネットワークの主な特徴として示されています。 GOST R 50571.2は、次の接地システムを考慮しています:TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT。



TNシステム
ソースニュートラルは中性点接地されており、電気機器のケースはニュートラルワイヤに接続されています。 TNモードには、TN-C、TN-S、TN-C-Sの3つのタイプがあります。

TN-Cシステム
TN-Cシステム(fr。Terre-Neutre-Combine)は、1913年にドイツの懸念AEG(AEG、AllgemeineElektricitäts-Gesellschaft)によって提案されました。 このシステムのワーキングゼロとPE導体(保護アース)は1本のワイヤに結合されています。 最大の欠点は、緊急ゼロブレーク時に電気設備のハウジングに線形電圧(相電圧の1.732倍)が形成されることでした。 それにもかかわらず、今日、この接地システムは旧ソ連諸国の建物に見られます。

TN-Sシステム
1930年代に条件付きで危険なTN-Cシステムを置き換えるために、TN-Sシステム(fr。Terre-Neutre-Separe)が開発されました。このシステムでは、作業ゼロと保護ゼロが変電所で直接分離され、接地電極は金具のかなり複雑なデザイン。 したがって、ラインの途中で作業ゼロが中断されたとき、電気設備はライン電圧を受け取りませんでした。 後に、そのような接地システムは、小電流を感知することができる、電流漏れによってトリガーされる差動オートマトンおよびオートマトンを開発することを可能にしました。 今日までの彼らの仕事はキルヒホッフの法則に基づいており、それによれば、相線を流れる電流は、動作中のゼロ電流を流れる電流と数値的に等しくなければなりません。

また、ラインの中央でゼロの分離が発生するTN-C-Sシステムを観察することもできますが、中性線が断線した場合、ケースの分離点までは、触れると生命に脅威を与える線間電圧。

TN-C-Sシステム
TN-C-Sシステムでは、変電所は通電部品を地面に直接接続します。 建物の電気設備の露出した導電性部分はすべて、変電所の接地点に直接接続されています。 この接続を確実にするために、変圧器変電所のセクション(建物の電気設備、電気回路の主要部分)で、ゼロ保護導体(PEN)を組み合わせて、個別のゼロ保護導体(PE)を使用します。



TTシステム
TTシステムでは、変電所は通電部品を地面に直接接続します。 建物の電気設備のすべての開いた導電性部分は、変圧器変電所の中性接地導体から電気的に独立した、接地導体を介して地面に直接接続されています。

ITシステム
ソースニュートラルは、デバイスまたは高抵抗のデバイスを介して絶縁または接地され、電気機器のケースは耳が聞こえないように接地されます。 ITシステムは、原則として、特別な目的で建物や構造物の電気設備に使用されます。

結論

特定のネットワークを選択するための一般的な推奨事項として、以下を指定できます。
1. TN-CおよびTN-C-Sネットワークは、電気および火災の安全性のレベルが低く、重大な電磁妨害の可能性があるため、使用しないでください。
2. TN-Sネットワークは、ネットワークが「一度限り」設計されている静的(変更の対象ではない)インストールに推奨されます。
3. TTネットワークは、一時的な、拡張および変更の電気設備に使用する必要があります。
4.電源の継続性が不可欠な場合は、ITネットワークを使用する必要があります。

同じネットワークで2つまたは3つのモードを使用する必要がある場合のオプションがあります。 たとえば、ネットワーク全体がTN-Sネットワークから電力を供給され、その一部がITネットワークを介して絶縁変圧器を介して供給される場合です。

上記を要約すると、中性および露出した導電性部品を接地する方法はどれも普遍的ではないことに注意してください。 いずれの場合も、経済的比較を行い、電気的安全性、防火性、無停電電源装置のレベル、生産技術、電磁両立性、有資格者の利用可能性、その後の拡張と変更の可能性という基準から進める必要があります。ネットワークの。

ノート

PUEの1.1.29項
PUEのパラグラフ1.7.122および1.7.123
1.7.135 PUE
他のタイプの障害の場合、接地の効果は低いため、ここでは考慮しません。
スイッチング二次電源の回路では、電源導体と(金属ケースと3極プラグの場合)各電源導体とデバイスケースの両方の間に入力パススルーまたは通常のコンデンサが接続されています。この場合、それらは、電源電圧の半分にほぼ等しい電位をケースに通知する分圧器を表します。 この可能性は通常、機器の電源がオフになっている場合でも存在します。 ケースの電位の存在は、ネオンプローブを使用して確認できます。

この記事では、ウィキペディアの資料を使用しています。
と雑誌のウェブサイト

赤、茶色、青-通電導体が塗装されている色の完全なリストではありません。 色のバリエーションを見ると、メーカーごとに恣意的にマーキングを選んでいるような印象を受けますが、一部はそうです。 すべての色が電気設備規則によって規制されているわけではなく、保護接地線と相の色がどの色であるかを明確に示しているだけです。 三相ネットワーク.

3芯ケーブルのセクション

同時に、マーキングの残りの部分にはパターンがあり、そのすべてのニュアンスを知っているので、電気配線と電気機器の両方の設置と修理のプロセスを大幅に容易にすることができます。

三相ネットワークのケーブルコアのカラーマーキングは、単相ネットワークのケーブルおよびワイヤ製品のマーキングとは根本的に異なります。

三相ネットワークでのマーキング

三相ネットワークでの接続の正確さと順序の順守は特に重要であり、多くの場合、高価な機器の信頼性はこれに依存します。 三相産業用ネットワークでは、集電装置用にそれぞれ3線、4線、および5線の接続方式を使用でき、電源ケーブルには3〜5本のコアがあります。


工業用カラーコーディングの例

最初のケースでは、ケーブルは3コアバージョンであり、フェーズ「A」は黄色で示されます。 緑色フェーズ「B」、赤-「C」があります。 2番目の例では、ケーブルは4線式で、相は最初のオプションと同様に指定され、黄緑色の線は保護アースに接続されています。つまり、PE導体です。 4線式ネットワークのより一般的なバージョンで、4番目の導体が黒または 青色-この場合、それは作業接地または中性線、いわゆる「ゼロ」の役割を果たします。

3番目の例は、5線ケーブルを示しています。 ここで、黄色、緑、赤は逆相で、青、茶色、または黒(ゼロまたは動作中のアース線)と黄色と緑のストライプ(アースPE導体)があります。

このような通電部品のマーキングは、世界のほとんどの国で認められています。 赤、緑、黄、青(黒)、黄緑は、すべての変電所と発電所で見られます。 ケーブルコアはこれらの色で塗装されているだけでなく、通電バー、グランドループ、および機器の接続ポイントも塗装されています。


マーキングが制限された三相ケーブル

それにもかかわらず、1色または2色のケーブルはまだ業界で見つけることができます。 この場合、4線式ケーブルでは、1つのコアの断面積が小さいか、黒(青、茶色)で塗装されており、これは作業ゼロです。

このようなケーブルの相順は、基本的に重要ではないか、特別なデバイスによって決定されます。

保護アース回路から直接接続され、接続ポイントに特別なアイコンが適用され、導体は同じ黄緑色で塗装されています。

単相ネットワークでのケーブルマーキング

特に日常生活において、単相ネットワークでの通電部品のカラーマーキングの要件はそれほど高くありません。 為に 隠された配線多くの場合、PPVおよびAPPVタイプの単色フラットワイヤが使用されます。2線バージョンで接続に問題がない場合は、単純なインジケータドライバーを使用するだけで十分であり、3線バージョンではそれを使用します。作業用接地と保護接地を区別するのはかなり困難です。


色分けなしの単相ケーブル

「ダイヤリング」を使用できる場合もあれば、電圧計が役立つ場合もあります(原則として、電圧相-保護接地は相-ゼロ未満です)。 経験豊富な電気技師は、ここで暗黙のルールを適用します。保護アースを真ん中のワイヤに接続することにより、ねじれや曲がりが発生した場合でも、ゼロ導体が機能していると混同することはありません。

3線式単相ネットワークでは、誤った接続の代償は生命と健康になります。 電化製品の金属ケースは電圧がかかっている可能性があります。

感電の可能性を最小限に抑えるために、単相ネットワークでは、ますます使用されています 色分け住んでいました。


単相ネットワークに敷設するためのケーブル

最初のケースでは、相と中性線を含む2線ケーブルが使用されます。 明確な基準がないため、相導体は茶色、白、さらには黒に塗ることができ、ゼロのものはしばしば青色で、非常にまれに赤色になります。

現在、単相ネットワーク用の3線ケーブルは非常に一般的です。 ここでは、多くの場合茶色で、色がほとんど青色であるゼロのフェーズワイヤに加えて、 黄色いワイヤー緑のストライプ付き-保護接地導体。 電気機器の本体とソケットの中央接点に接続されているのは、この色のワイヤーです。

接地導体のマーキング

アース線の色は青、黒、さらには赤にすることができますが、この種類は作業用アースまたは中性線にのみ適用されることに注意してください。

PE導体を正しく接続することは、人間の安全にとって非常に重要です。そのため、すべてのネットワークで、この導体は黄色に塗られ、水平または垂直の緑色のストライプが付いています。

時々、最後に青いブレードが付いた黄緑色の導体があります。 これは、二重目的のワイヤ(PEN導体)の指定です。これは、保護接地ループに耳障りに接続されていません。 このような接続はネットワークの安全性と信頼性を大幅に制限するという事実にもかかわらず、場合によっては、電気設備の規則により、PEN導体を保護-PEと動作-Nに分割することができます。

ビデオから、ゼロがアースとどのように区別されるか、中性線がどのように決定されるか、およびアース線(アース)が配置されているかを確認できます。

電気配線を設置または修理するときは、色で正しく接続することが重要です。 茶色はどこでも青と交差してはならず、黄緑色は黄緑色にのみ接続されている必要があります。 作業接地と保護接地の概念を混同しないでください。設計で規定されている場所でのPE導体の接続を無視することはできません。

導電性材料で作られた物体のアースへの電気的接続。 接地は、接地導体(直接または中間導電性媒体を介して接地と電気的に接触している導電性部品または相互接続された導電性部品のセット)と、接地デバイスを接地導体に接続する接地導体で構成されます。 接地導体は、単純な金属棒(ほとんどの場合鋼、まれに銅)または複雑な特殊形状の要素のセットにすることができます。

接地の品質は、接地回路の電気抵抗の値によって決まります。これは、多くのロッドを使用したり、地面の塩分を増やしたりするなど、媒体の接触面積または導電率を上げることによって減らすことができます。 ロシアでは、接地とそのデバイスの要件が規制されています。

すべての電気設備の保護接地導体、および電圧が最大1 kVで、タイヤを含むしっかりと接地されたニュートラルの電気設備のゼロ保護導体には、同じ縦または横のストライプが交互に並んだ文字指定PEと色指定が必要です。幅(15〜100 mmのタイヤの場合)黄色と緑色。

ゼロ動作(中性)導体は、文字Nと青で示されます。 ゼロ保護導体とゼロ動作導体の組み合わせには、文字指定PENと色指定が必要です。全長に沿って青、両端に黄緑色のストライプがあります。

接地装置のエラー

間違ったPEコンダクタ

水道管や暖房管を接地線として使用することもありますが、接地線として使用することはできません。 配管に非導電性のインサート(プラスチックパイプなど)があり、腐食によりパイプ間の電気的接触が壊れ、最後にパイプラインの一部が分解されて修理される場合があります。

ワーキングゼロとPEコンダクターの組み合わせ

もう1つの一般的な違反は、エネルギーの分布に沿った分離点(存在する場合)を超えた作業ゼロとPE導体の結合です。 このような違反は、PE導体に非常に大きな電流が発生する可能性があり(通常の状態では電流が流れないはずです)、残留電流デバイスの誤ったトリップ(取り付けられている場合)が発生する可能性があります。 PEN導体の誤った分離

PE導体を「作成」する次の方法は、非常に危険です。動作中の中性導体がソケット内で直接決定され、ジャンパーがその導体とソケットのPE接点の間に配置されます。 したがって、このコンセントに接続されている負荷のPE導体は、作業ゼロに接続されています。

この回路の危険性は、次の条件のいずれかが満たされた場合に、ソケットの接地接点に、したがって接続されたデバイスの場合に相電位が現れることです。
-ソケットとシールドの間の領域(さらに、PEN導体の接地点まで)の中性線の破裂(切断、バーンアウトなど)。
-このコンセントに向かう相導体とゼロ導体(ゼロではなく相、およびその逆)を交換します。

接地の保護機能

接地の保護効果は、次の2つの原則に基づいています。

接地された導電性物体と自然に接地された他の導電性物体との間の電位差の安全な値への減少。

接地された導電性物体が相導体に接触したときの漏れ電流の除去。 適切に設計されたシステムでは、漏れ電流が発生すると、保護装置がすぐに動作します()。

したがって、接地は、残留電流デバイスの使用と組み合わせた場合にのみ最も効果的です。 この場合、ほとんどの絶縁不良では、接地された物体の電位が危険な値を超えることはありません。 さらに、ネットワークの障害のあるセクションは、非常に短い時間(100分の1秒-RCDトリップ時間)内に切断されます。

電気機器の故障時の接地動作電気機器の故障の典型的なケースは、絶縁不良のためにデバイスの金属ケースに入る相電圧です。 実装されている保護対策に応じて、次のオプションが可能です。

ケースは接地されておらず、RCD(最も危険なオプション)はありません。 デバイスのケースは相電位下にあり、これはいかなる方法でも検出されません。 このような誤動作しているデバイスに触れると、致命的となる可能性があります。

ケースは接地されており、RCDはありません。 相ハウジング接地回路に沿った漏れ電流が十分に大きい場合(この回路を保護するヒューズのトリップしきい値を超える場合)、ヒューズはトリップして回路をオフにします。 接地されたケースでの(アースに対する)最高動作電圧は、Umax = RGIFになります。ここで、RG? 接地電極抵抗、IF? この回路を保護するヒューズが動作する電流。 接地電極の抵抗が高く、ヒューズの定格が大きい場合、接地された導体の電位が非常に重要な値に達する可能性があるため、このオプションは十分に安全ではありません。 たとえば、4オームの接地抵抗と25 Aのヒューズを使用すると、電位は100ボルトに達する可能性があります。

ケースは接地されておらず、RCDが取り付けられています。 デバイスのケースは相電位になり、漏れ電流が流れる経路ができるまでこれは検出されません。 最悪の場合、故障したデバイスと自然の地面を持つ物体の両方に触れた人の体から漏れが発生します。 RCDは、リークが発生するとすぐに、誤動作してネットワークのセクションを切断します。 人は短期間の電気ショック(0.010.3秒-RCD応答時間)のみを受けますが、これは原則として健康に害を及ぼすことはありません。

ケースは接地され、RCDが取り付けられています。 2つの保護手段が互いに補完し合うため、これが最も安全なオプションです。 相電圧が接地された導体に当たると、電流は相導体から絶縁障害を通って接地導体に流れ、さらに地面に流れます。 RCDは、このリークが非常に小さい場合でも(通常、RCD感度しきい値は10mAまたは30mA)、すぐにこのリークを検出し、ネットワークのセクションを誤動作してすばやく(0.010.3秒)切断します。 さらに、漏れ電流が十分に大きい場合(その回路を保護するヒューズのしきい値よりも大きい場合)、ヒューズも溶断する可能性があります。 どの保護装置(RCDまたはヒューズ)が回路をオフにするかは、それらの速度と漏れ電流によって異なります。 両方のデバイスが動作することも可能です。

地面の種類

TN-C

TN-Cシステム(fr。Terre-Neutre-Combine)は、1913年にドイツの懸念AEG(AEG、Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft)によって提案されました。 このシステムのワーキングゼロとPE導体(保護アース)は1本のワイヤに結合されています。 最大の欠点は、緊急ゼロブレーク時に電気設備のハウジングに線形電圧(相電圧の1.732倍)が形成されることでした。

それにもかかわらず、今日、あなたは旧ソ連の国々の建物でこれを見つけることができます。

TN-S

1930年代に条件付きで危険なTN-Cシステムを置き換えるために、TN-Sシステム(fr。Terre-Neutre-Separe)が開発されました。このシステムでは、作業ゼロと保護ゼロが変電所で直接分離され、接地電極は金具のかなり複雑なデザイン。

したがって、ラインの途中で作業ゼロが中断されたとき、電気設備はライン電圧を受け取りませんでした。 後に、そのような接地システムは、小電流を感知することができる、電流漏れによってトリガーされる差動オートマトンおよびオートマトンを開発することを可能にしました。 今日までの彼らの仕事はKirghoffの法則に基づいており、それによれば、相線を流れる電流は、動作中のゼロ電流を流れる電流と数値的に等しくなければなりません。

また、ラインの中央でゼロの分離が発生するTN-C-Sシステムを観察することもできますが、中性線が断線した場合、ケースの分離点までは、触れると生命に脅威を与える線間電圧。