Desemnarea pământului de protecție. Neutru-neutru izolat al unui transformator sau generator, neconectat la un dispozitiv de împământare sau conectat la acesta printr-o rezistență mare de semnalizare, măsurare, protecție și alte dispozitive similare

Măsurarea rezistenței dispozitivelor de împământare

Ce este împământarea

Alături de izolație, împământarea este cel mai important mijloc de protecție împotriva șocurilor electrice, care determină siguranța electrică. La prima vedere, poate părea ciudat în sensul literal al cuvântului „a îngropa bani în pământ”. Dar când vine vorba de sănătatea și viața umană, orice costuri pentru prevenirea unui accident sau atenuarea consecințelor acestuia vor fi justificate! Pentru aceasta, se utilizează împământare de lucru, împământare de protecție împotriva trăsnetului și împământare de protecție.

Teren de lucru- aceasta este o legătură deliberată la pământ a anumitor puncte circuit electric(de exemplu, punctele neutre ale înfășurărilor generatoarelor, transformatoarelor de putere și instrumentelor, precum și atunci când se utilizează pământ ca conductor de retur). Împământarea de lucru este concepută pentru a asigura funcționarea corespunzătoare a instalațiilor electrice în condiții normale și de urgență și se realizează direct sau prin dispozitive speciale (siguranțe de spargere, descărcători, rezistențe).

Împământarea de protecție împotriva trăsnetului este o conexiune deliberată la pământ a descărcătoarelor și a paratrăsnetului pentru a devia curenții de trăsnet de la acestea către pământ.

Împământarea de protecție este împământarea efectuată în scopuri de siguranță electrică (conform, în continuare - PUE), adică. conectarea deliberată la împământare a pieselor metalice care nu poartă curent care pot fi alimentate și concepute pentru a proteja oamenii de șoc electric dacă sunt atinse accidental. În plus, dispozitivele de împământare îndeplinesc alte funcții legate de siguranță: îndepărtează încărcarea electricității statice la obiectele explozive și periculoase de incendiu (de exemplu, la benzinării). Tensiunea periculoasă pe orice suprafață conductoare se poate datora diverselor motive: încărcături de electricitate statică, potențial transfer, descărcări de fulgere, tensiune indusă etc.

În practică, cel mai adesea există un scurtcircuit accidental al fazei la carcasă din cauza deteriorării mecanice a conductorilor purtători de curent sau a unei încălcări a izolației cablului. Atingerea carcasei unei astfel de instalări defectuoase este de fapt un mod de atingere monofazat, deși persoana nu încalcă reglementările de siguranță. Tensiunea sub care o persoană care atinge corpul din figura 1 va fi sub pentru valori mici ale capacității liniei este determinată de formula U pr \u003d I h ∙ R h. Dacă rezistența de izolație a firelor de fază este egală, curgând prin corp R h= curent de 1kΩ, va fi determinat de starea izolației față de masă I h \u003d 3U f / (3R h + R iso).

Orez. 1. Soc electric atunci când o fază este scurtcircuitată la o carcasă izolată de pământ

măsurarea rezistenței conductoarelor de legătură la pământ și egalizarea potențialelor (legatură metalică) (2p);
măsurarea rezistenței dispozitivelor de împământare folosind un circuit tripolar (3p);
măsurarea rezistenței dispozitivelor de împământare folosind un circuit cu patru poli (4p);
măsurarea rezistenței mai multor dispozitive de împământare fără întreruperea circuitului de împământare (folosind cleme de curent);
măsurarea rezistenței dispozitivelor de împământare prin metoda cu două cleme;
măsurarea rezistenței paratrăsnetului (paratrăsnet) conform circuitului cu patru poli prin metoda impulsurilor;
dimensiune curent alternativ(curent de scurgere);
măsurarea rezistivității solului prin metoda Wenner cu posibilitatea de a alege distanța dintre electrozii de măsurare; imunitate ridicată la zgomot;

Împământarea de protecție din figura 2 într-o astfel de situație va reduce tensiunea de contact la una sigură prin reducerea potențialului carcasei instalației electrice și egalizarea potențialului bazei pe care se află persoana la o valoare apropiată de potențialul instalației împământate. U corp = U s = I s ∙ s. Rezistența de împământare rz este de aproximativ 100 de ori mai mică decât rezistența corpului uman, astfel încât tensiunea de atingere va fi scăzută.

Împământarea oferă siguranță într-o situație în care curentul de defecțiune la pământ nu este suficient pentru a declanșa întrerupătorul și, prin urmare, este principala formă de protecție împotriva șocurilor electrice în sistemele de alimentare cu un transformator izolat sau neutru al generatorului. Într-o rețea cu un neutru de împământare din figura 3, curentul de eroare la pământ I c = U f / (r 0 + r c) este determinat doar de raportul rezistențelor de împământare r 0 și r c și nu depinde de starea izolația. Dacă r 0 și r s sunt egale, tensiunea de pe carcasa cu împământare va fi periculoasă pentru oameni U corp = U s = 0,5 ∙ U f, ceea ce demonstrează ineficiența împământarii, în acest caz, pentru a proteja împotriva daunelor. soc electric aplicați zero sau RCD.

Efectul de protecție al împământării se bazează pe mai multe principii:

reducerea la o valoare sigură a diferenței de potențial dintre dispozitivul împământat și alți conductori cu împământare naturală.
eliminarea curentului de scurgere atunci când apare tensiune în circuitul dispozitivului împământat. Într-un sistem proiectat corespunzător, apariția unui curent de scurgere duce la funcționarea imediată a dispozitivului de curent rezidual (RCD) și dezactivarea secțiunii de rețea. Timp maxim permis de oprire pt GOST R IEC 60755-2012 este de 0,3 s (0,5 s pentru selectiv), dar în realitate, RCD-urile moderne de înaltă calitate au o viteză de aproximativ 20-30 ms.
în sistemele cu un neutru solid împământat - inițierea funcționării întreruptorului atunci când o fază lovește o suprafață împământă. Cel mai lung timp permis pentru oprirea automată de protecție într-un astfel de sistem, conform clauzei PUE, este de 0,4 / 0,2 s, respectiv, pentru tensiuni de 220/380 V.

În inginerie electrică, se disting conceptele de împământare naturală și artificială.

La împământare naturală includ structuri conductoare îngropate permanent în pământ, cum ar fi conductele de apă. Deoarece rezistența lor nu este standardizată, astfel de structuri naturale de împământare nu pot fi utilizate ca împământare pentru o instalație electrică. Când apare un potențial periculos teava de apa există o amenințare la adresa vieții unui număr nelimitat de oameni. Prin urmare, clauza PUE interzice utilizarea sistemelor obișnuite de comunicații sau de inginerie ca conductori PE. Pentru a asigura condiții de siguranță garantate în clădiri și structuri, se utilizează un sistem de egalizare a potențialului, care prevede conexiune electrica toate structurile metalice și conductorul de protecție zero.

Teren artificial este conexiunea electrică intenționată a unui punct reteaua electrica, instalații electrice sau echipamente cu dispozitiv de împământare. Dispozitivul de împământare este alcătuit dintr-un conductor de împământare (o parte conducătoare sau un set de părți conductoare interconectate care sunt în contact electric cu pământul direct sau printr-un mediu conductiv intermediar) și un conductor de împământare care conectează partea legată la pământ la conductorul de împământare. Designul de împământare poate fi foarte divers: de la o simplă tijă de metal la un set complex de elemente cu formă specială (Fig. 4).

Orez. 4. Proiectare de împământare: a) știft, b) contur, c) multi-element

Calitatea împământării este determinată de valoarea rezistenței la răspândirea curentului prin împământare (cu cât mai mică, cu atât mai bine), care poate fi redusă prin creșterea suprafeței electrozilor de împământare și reducerea rezistivității electrice a solului, de exemplu, prin creșterea numărului de electrozi de împământare sau adâncimii acestora.

Sistemul de împământare trebuie supus verificărilor periodice în timpul funcționării, astfel încât coroziunea sau modificările rezistivității solului să nu afecteze semnificativ parametrii acestuia. Dispozitivul de împământare poate pentru mult timp nu arătați defecțiunea dumneavoastră până când nu apare o situație periculoasă.

LA Federația Rusă cerințele de împământare și dispunerea acesteia sunt descrise în capitolul 1.7 din PUE. Cele mai mari valori admisibile de rezistență ale dispozitivelor de împământare pt diverse conditii sunt indicate în tabelul PUE și în tabelul 36 din Reguli operare tehnică instalațiile electrice ale consumatorilor (denumite în continuare PTEEP), iar frecvența măsurătorilor este dată în Tabelul 26 din Anexa 3 din PTEEP. Rezistența conductorului de împământare nu trebuie să depășească valoarea normalizată în orice moment al anului.

Conform clauzei 1.17.118 din PUE, un marcaj de identificare este plasat la punctele de intrare a conductorilor de împământare în clădiri. Dimensiunile și tipul semnului „Legare la pământ” sunt stabilite în GOST 21130-75 „Colmente de împământare și semne de împământare. Design si dimensiuni.

Orez. 5. Semnați „împământare”

Sisteme de împământare

Pentru instalatii electrice cu tensiune de pana la 1 kV, in conformitate cu urmatoarele tipuri de sisteme de impamantare de alternanta si curent continuu:

Prima literă indică starea neutră a sursei de alimentare cu privire la masă:

T - neutru împământat (lat. Terra);
I - neutru izolat (Izolare engleză).

A doua literă indică starea părților conductoare expuse față de pământ:

T - părțile conductoare deschise sunt împământate, indiferent de relația cu împământarea neutrului sursei de alimentare sau în orice punct al rețelei de alimentare;
N - părțile conductoare expuse sunt conectate la un neutru fără pământ al sursei de alimentare.

Literele care urmează după N indică combinarea într-un conductor sau separarea funcțiilor pentru conductorii de lucru zero și conductorii de protecție zero:

S - zero de lucru N și conductoarele de protecție PE sunt separate (separate în engleză);
C - funcțiile conductorilor zero de protecție și zero de lucru sunt combinate într-un conductor PEN (combinat în engleză);
N - zero de lucru (neutru) conductor (engleză neutru);
PE - conductor de protecție (conductor zero de protecție sau de împământare, conductor de protecție al sistemului de egalizare de potențial) (Englez Protective Earth);
PEN - conductori combinați de protecție zero și zero de lucru (în engleză Protective Earth and Neutral).

Teoria măsurării împământării și rezistivității solului

Rezistența unui electrod de împământare cu un singur element este influențată de mai mulți factori:

rezistența metalului electrodului de masă și rezistența contactului conductorului cu știftul. Un electrod de împământare artificial este fabricat din cupru, negru sau oțel galvanizat (articolul PUE) și se utilizează un conductor de legătură de dimensiunea și secțiunea corespunzătoare (tabelul 1.7.4 PUE), prin urmare, dacă există un contact sigur cu conductorul de împământare, valoarea acestor rezistențe poate fi neglijată;
rezistența de contact cu pământul. Dacă știftul este înfipt ferm în pământ la o adâncime suficientă și nu are urme de vopsea, ulei și coroziune semnificativă pe suprafața sa subterană, atunci și rezistența de contact cu solul poate fi ignorată;
rezistența pământului (solului). Să ne imaginăm tija de pământ din Fig. 11 ca un electrod înconjurat de straturi concentrice de sol de aceeași grosime.

Stratul adiacent electrodului are cea mai mică suprafață, dar cea mai mare rezistență. Pe măsură ce distanța de la electrod crește, suprafața stratului crește, iar rezistența acestuia scade. Contribuția rezistenței straturilor îndepărtate la rezistența totală a solului devine rapid nesemnificativă. Zona dincolo de care poate fi neglijată rezistența straturilor pământului se numește zona de rezistență efectivă. Mărimea sa depinde de adâncimea de scufundare a electrodului în pământ. La calcularea rezistenței la pământ rezistivitate solul este considerat neschimbat. Rezistența de împământare pentru cazul unui electrod este determinată de formula Dwight:

R = ρ/2πL ∙ ((ln4L)-1)/r

unde R este rezistența pământului, Ohm.
L este adâncimea de scufundare a electrodului sub pământ, m.
r este raza electrodului, m.
ρ este rezistivitatea medie a solului în ohm.m.

O analiză a formulei lui Dwight arată că creșterea diametrului știftului reduce ușor rezistența de împământare, în special, dublarea diametrului reduce rezistența cu mai puțin de 10%. Adâncimea electrodului are un efect mult mai puternic. Teoretic, dublarea adâncimii reduce rezistența solului cu 40%. Principalul factor care determină în cele din urmă rezistența la pământ și adâncimea de împământare a pinului necesară pentru a oferi o anumită rezistență este rezistivitatea solului. În mare măsură, depinde de conținutul de minerale conductoare electric și de electroliți din sol, adică. apă cu săruri dizolvate în ea. Rezistivitatea solului variază foarte mult în funcție de regiunea globului și de anotimp. Solul uscat de deșert sau permafrostul are rezistență ridicată.

Datorită dependenței rezistivității solului de temperatură și conținut de umiditate, rezistența unui dispozitiv de împământare variază, de asemenea, pe parcursul anului. Deoarece stabilitatea temperaturii și conținutul de umiditate a solului cresc odată cu distanța de la suprafață, sistemul de împământare va fi eficient pe tot parcursul anului dacă electrodul de împământare este plasat la o adâncime semnificativă care depășește adâncimea maximă de îngheț.

Necesitatea de a măsura rezistivitatea solului și rezistența dispozitivului de împământare apare deja în stadiul de proiectare și instalare. Pentru a măsura rezistența la sol, se folosesc instrumente speciale care folosesc principiul căderii potențialului creat de curentul alternativ care curge între electrodul auxiliar și cel testat.

Circuitul de măsurare a rezistenței cu trei poli sau trei fire (3p) din Fig. 12 este cel principal și constă în instalarea a doi electrozi de măsurare (electrodul de curent H și electrodul de tensiune (potențial) S) în pământ în apropierea dispozitivului de împământare (E). ) conform unui circuit cu un singur fascicul. Electrodul de tensiune (S) este plasat în linie între dispozitivul de împământare testat (E) și electrodul de curent (H) în zona potențialului zero. Pentru o măsurare precisă, este necesar ca potențialul la electrodul de tensiune auxiliar să fie măsurat în afara zonelor de rezistență efectivă atât a dispozitivului de împământare, cât și a electrodului de curent auxiliar. Zona cu potențial zero se extinde, de asemenea, odată cu creșterea distanței dintre pământul măsurat și electrodul de curent auxiliar. În practică, se utilizează metoda 62%, care oferă cea mai mare precizie în condițiile omogenității solului. Folosind această metodă, puteți găsi cu ușurință locația de instalare a electrodului de tensiune auxiliară (punctul cu potențial zero), atunci când electrozii sunt amplasați de-a lungul unei linii drepte.

Dispozitivul măsoară cantitatea de curent care curge în circuitul creat și tensiunea dintre electrodul de masă investigat și electrodul de tensiune. Rezultatul măsurării este valoarea rezistenței dispozitivului de împământare calculată conform legii lui Ohm. În zonele urbane, este dificil să găsești un loc pentru a instala doi electrozi auxiliari la distanța necesară. Dar cu bine infrastructura dezvoltată, lângă pământul măsurat (N) poate exista un alt pământ (M) cu rezistență cunoscută, fig. 14. În acest caz se utilizează metoda de măsurare în două puncte (2p), care indică rezistența a două dispozitive de împământare conectate în serie. Prin urmare, al doilea teren trebuie să fie atât de bun încât rezistența sa poate fi neglijată. În plus, este necesar să se determine suplimentar rezistența cablurilor de testare și să o scadă din rezultat. Această metodă simplificată se aplică ca cale alternativă, și nu este la fel de precis ca standardul cu 3 fire (metoda 62%) deoarece depinde foarte mult de distanța dintre masa măsurată și masa auxiliară.

Când este necesară o precizie de măsurare extrem de mare, se utilizează un circuit cu patru poli sau cu patru fire (4p) pentru a elimina influența rezistenței cablurilor de testare.

Toate metodele de mai sus pentru timpul de măsurare necesită deconectarea conductorului de împământare investigat de la sistemul comun de împământare (desfacerea conexiunii filetate / demontarea îmbinării sudate). Pentru împământarea cu mai multe elemente, un astfel de proces este foarte laborios, prin urmare, în dispozitivele Sonel, este posibil să se efectueze măsurători fără a deconecta electrodul de împământare investigat. Cu această metodă (3p+cleme), electrodul de curent (H) și electrodul de tensiune (S) sunt plasate în pământ în același mod ca în metoda clasică cu trei poli, dar curentul este măsurat cu ajutorul clemelor instalate pe electrodul de împământare testat. Dispozitivul determină rezistența conductorului de împământare, pe care sunt instalate clemele de curent (calculează rezistența după mărimea curentului prin conductorul de împământare investigat și ignoră curentul care circulă prin conductorii de împământare adiacenți).

După măsurarea valorii rezistenţei elemente individualeîmpământare R E1 , RE2 , R E3 ...R EN , valoarea rezistenței totale R E din figura 16 se calculează prin formula:

Măsurarea rezistenței dispozitivelor de împământare în zonele metropolitane este o provocare uriașă. În special în centrul orașului, unde există o clădire deosebit de densă, este imposibil să se instaleze electrozi auxiliari din cauza suprafeței drumului sau a plăcilor de pavaj. În cazul unui sistem complex de împământare, ale cărui elemente nu sunt conectate subteran, se utilizează metoda cu două cleme. Dacă împământările sunt conectate în subteran, această metodă stabilește doar absența unui circuit deschis. Clemele de transmisie, datorită inducției electromagnetice, excită curentul în circuitul măsurat, iar clemele suplimentare îl măsoară. Indiferent care dintre ele se află în vârf, este important să se asigure o distanță minimă între ele (> 3 cm) pentru a exclude influența clemelor de transmisie asupra clemelor de curent.

După măsurare, dispozitivul va afișa valoarea rezistenței RE, care pentru împământarea cu patru elemente din Figura 17 poate fi calculată și folosind formula:

După cum rezultă din relația de mai sus, valoarea lui RE va fi suma rezistenței măsurate a electrodului de pământ și rezultatul conexiune paralelă alți conductori de pământ. Prin urmare, valoarea obținută a rezistenței la sol va fi ușor supraestimată (eroare de măsurare suplimentară). Aceasta este o eroare fatală de metodă. Deoarece valoarea rezultată a conexiunii paralele a elementelor de împământare rămase va fi cu atât mai mică, cu cât astfel de conductori de împământare sunt mai mulți, se recomandă măsurarea folosind această metodă numai în sistemele cu mai multe elemente.

După cum rezultă din formula Dwight, rezistivitatea solului afectează direct proiectarea dispozitivelor de împământare (adâncimea electrodului de împământare la o rezistență dată și numărul de elemente). Atunci când proiectați sisteme mari de împământare, este important să găsiți zone cu cea mai mică rezistență la sol pentru a proiecta cea mai economică opțiune cu cel mai mic număr de elemente.

Pentru măsurarea rezistivității solului conform metodei Wenner implementată în instrumentele Sonel, se folosesc patru electrozi, plasați liniar la distanțe egale, Figura 18. Valoarea rezistivității solului este calculată automat în timpul procesului de măsurare folosind formula: ρ = 2πd ∙ U/I [Ohm∙m].

O trăsătură caracteristică a metodei Wenner este dependența direct proporțională a distanței dintre electrozi și adâncimea la care curge curentul. Valoarea limită a adâncimii de pătrundere a curentului în pământ este de 0,7∙d. Efectuând o serie de măsurători de rezistivitate, schimbând în același timp distanța dintre electrozi, puteți estima aproximativ la ce adâncime este cea mai mică valoare a acesteia. Apoi ar trebui să rotiți electrozii în unghi drept față de linia pe care au fost efectuate măsurătorile și să repetați întreaga serie. Dacă dispozitivul arată o împrăștiere semnificativă a rezultatelor care îngreunează efectuarea măsurătorilor, atunci este probabil să existe utilități subterane în acest loc (conducte de apă, structuri metalice etc.). În acest caz, este necesar să rearanjați electrozii la câțiva metri distanță de locul unde au fost observate citiri neomogene și să repetați măsurarea rezistivității solului. Rezultate similare indică omogenitatea solului și corectitudinea măsurătorilor.

Datele obținute sunt folosite pentru studiul geofizic al rocilor subiacente pentru a determina zonele și adâncimea de apariție. În plus, valoarea rezistenței solului poate fi utilizată pentru a estima viteza de coroziune a conductelor subterane. O scădere semnificativă a rezistenței solului duce la o creștere a procesului de coroziune și necesită un tratament special de protecție a suprafețelor metalice subterane.

Concluzii:

1. Măsurarea rezistenței dispozitivului de împământare se efectuează în sezonul uscat.
2. Sărurile și mineralele dizolvate în apă conferă solului proprietățile unui electrolit, de aceea este necesar să se folosească curent alternativ pentru a măsura rezistența pământului.
3. Pentru a evita influența curenților de frecvență de putere și a armonicilor lor superioare, utilizați o frecvență a tensiunii de măsurare care nu este un multiplu de 50 Hz (60 Hz).
4. Cea mai bună precizie de măsurare a pământului este furnizată de circuitul 4p folosind metoda 62%.
5. Măsurarea rezistenței folosind două cleme are o eroare metodologică, de aceea se recomandă utilizarea acesteia numai în sistemele de împământare cu mai multe elemente.
6. Metoda Wenner vă permite să măsurați rapid și ușor rezistivitatea solului.

Protecție împotriva trăsnetului

În sistemele de împământare discutate mai sus, care sunt destinate în principal protecției împotriva șocurilor electrice, este importantă comportarea curenților de joasă frecvență.

Sarcină de furtună pământ de protecție este îndepărtarea unui fulger la pământ. Natura de impuls a acestei descărcări determină influența semnificativă a componentei inductive a pământului, prin urmare, doar o parte a pământului situată în imediata apropiere a locului de descărcare este utilizată în mod eficient pentru a drena curentul de fulger. Împământarea cu rezistență statică scăzută, care garantează o bună protecție de bază, nu va asigura parametrii suficienti de protecție împotriva trăsnetului – mai ales în cazul sistemelor de împământare extinse, care, având rezistență statică scăzută, pot avea de multe ori impedanța dinamică. În Federația Rusă, pe lângă documente normative de stabilire a cerințelor de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor: „Instrucțiunea de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor” RD 34.21.122-87 și „Instrucțiunea de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale” CO 153-343.21.122-2003, în anul 2011. primele două părți au fost emise GOST R IEC 62305-2-2010 „Managementul riscurilor. Protecție împotriva trăsnetului”, care sunt traduceri ale standardului IEC 62305, care constă din patru părți. Din păcate, niciuna dintre aceste instrucțiuni nu acoperă aplicarea practică a dispozitivelor de protecție împotriva trăsnetului și a comutării la supratensiune.

Bibliografie:

Reglementări de instalații electrice, ediția a 7-a.
Regulile de funcționare tehnică a instalațiilor electrice de consum au fost introduse din anul 2003.
GOST R IEC 61557-5-2008 „Securitate electrică. Echipamente pentru testarea, măsurarea sau monitorizarea echipamentelor de protecție. Partea 5. Rezistența electrodului de pământ în raport cu pământul "
GOST R 50571.1-2009 Instalații electrice de joasă tensiune, partea 1 „Dispoziții de bază, evaluare caracteristici generale, Termeni și definiții".
GOST R IEC 60755-2012 " Cerințe generale la dispozitivele de protecţie controlate de curent diferenţial (rezidual).
GOST R IEC 62305-2-2010 „Managementul riscurilor. Protecție împotriva trăsnetului”, partea 1 și partea 2
„Instrucțiune de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor și structurilor” RD 34.21.122-87.
„Instrucțiune de protecție împotriva trăsnetului a clădirilor, structurilor și comunicațiilor industriale” CO 153-343.21.122-2003.
A.V. Sakara. „Organizațional și instrucțiuni pentru testarea echipamentelor și dispozitivelor electrice pentru instalațiile electrice ale consumatorilor "Moscova, CJSC" Energoservice ", 2004.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru/

LAdirijarea

Împământarea de protecție, (reducerea la zero), este principala măsură de protecție a structurilor metalice. Scopul principal al acestei măsuri este de a proteja împotriva unui posibil șoc electric utilizatorul dispozitivului în cazul unui scurtcircuit la carcasă, de exemplu, șoc electric în cazul unui scurtcircuit al firului de fază până la ruperea izolației. Cu alte cuvinte, împământarea este un substitut pentru funcțiile de protecție ale siguranțelor. Nu este necesară împământarea tuturor aparatelor electrice din casă: cele mai multe dintre ele au o carcasă fiabilă din plastic, care protejează ea însăși împotriva șocurilor electrice. Reducerea la zero de protecție diferă de împământare prin aceea că corpurile mașinilor și aparatelor sunt conectate nu la „împământare”, ci la un fir neutru împământat provenit din statie de transformare peste o linie electrică cu patru fire. A furniza securitate deplină persoană, rezistența conductorilor de împământare (împreună cu circuitul) nu trebuie să depășească 4 ohmi. În acest scop, de două ori pe an (iarna și vara) sunt produse verificarea controlului laborator special.

1. împământare

Împământare - o conexiune electrică deliberată a oricărui punct al rețelei electrice, instalației sau echipamentelor electrice, cu un dispozitiv de împământare.

Dispozitivul de împământare constă dintr-un conductor de împământare (o parte conducătoare sau un set de părți conductoare interconectate care sunt în contact electric cu pământul direct sau printr-un mediu conductiv intermediar) și un conductor de împământare care conectează partea (punctul) împământat la conductorul de împământare. . Conductorul de împământare poate fi o tijă metalică simplă (cel mai adesea oțel, mai rar cupru) sau un set complex de elemente de formă specială. Calitatea împământării este determinată de valoarea rezistenței dispozitivului de împământare, care poate fi redusă prin creșterea ariei electrozilor de împământare sau a conductivității mediului - folosind o mulțime de tije, crescând conținutul de sare din teren, etc. Rezistență electrică dispozitivul de împământare este determinat de cerințele PUE

Terminologie

· Neutru solid împământat- neutrul transformatorului sau generatorului conectat direct la dispozitivul de împământare. Ieșirea unei surse de curent alternativ monofazat sau polul unei surse de curent continuu în rețelele cu două fire, precum și punctul de mijloc în rețelele de curent continuu cu trei fire, pot fi, de asemenea, împământate solid.

· Neutru-neutru izolat al unui transformator sau generator, neconectat la un dispozitiv de împământare sau conectat la acesta printr-o rezistență mare a dispozitivelor de semnalizare, măsură, protecție și alte dispozitive similare.

Conductoarele de protecție de legare la pământ în toate instalațiile electrice, precum și conductorii de protecție zero în instalațiile electrice cu tensiune de până la 1 kV cu un neutru solid împământat, inclusiv anvelopele, trebuie să aibă denumirea literei PE (Pământare de protecție) și denumirea de culoare cu alternanță longitudinală sau transversală. dungi de aceeași lățime (pentru anvelopele de la 15 la 100 mm) galbene și verzi. Conductorii de lucru zero (neutru) sunt desemnați prin litera N și culoarea albastra. Conductoarele combinate de protecție zero și zero de lucru trebuie să aibă denumirea literei PEN și desemnarea culorii: albastru pe toată lungimea și dungi galben-verde la capete.

Denumirile sistemului de împământare.

Prima literă din desemnarea sistemului de împământare determină natura împământării sursei de alimentare:

· T - conectarea directă a neutrului sursei de alimentare la pământ;

· I - toate piesele purtătoare de curent sunt izolate de pământ.

A doua literă definește starea părților conductoare expuse față de pământ:

T - părțile conductoare deschise sunt împământate, indiferent de natura conexiunii dintre sursa de alimentare și pământ;

· N - conectarea directă a părților conductoare deschise ale instalației electrice cu un neutru fără pământ al sursei de alimentare.

Literele care urmează prin liniuță după N determină natura acestei conexiuni - un mod funcțional de aranjare a conductorilor de protecție zero și zero de lucru:

· S - funcţiile conductoarelor PE de protecţie zero şi N de lucru zero sunt prevăzute cu conductoare separate;

· C - funcțiile conductorilor zero de protecție și zero de lucru sunt asigurate de un conductor PEN comun.

Funcția de protecție a împământului

Efectul de protecție al împământării se bazează pe două principii:

· Reducerea la o valoare sigură a diferenței de potențial dintre un obiect conductiv împământat și alte obiecte conductoare care au o împământare naturală.

· Îndepărtarea curentului de scurgere atunci când un obiect conductiv împământat intră în contact cu un conductor de fază. Într-un sistem proiectat corespunzător, apariția unui curent de scurgere duce la funcționarea imediată a dispozitivelor de protecție (dispozitive de curent rezidual - RCD).

Astfel, împământarea este cea mai eficientă numai în combinație cu utilizarea dispozitivelor de curent rezidual. În acest caz, pentru majoritatea defecțiunilor de izolație, potențialul obiectelor legate la pământ nu va depăși valorile periculoase. Mai mult, secțiunea defectă a rețelei va fi deconectată într-un timp foarte scurt (zecimi de sutimi de secundă - timpul de declanșare a RCD).

Împământarea de protecție este utilizată în rețelele cu tensiune de până la 1000 V AC - trifazat cu trei fire cu neutru mort; monofazat cu două fire, izolat de pământ; rețele DC cu două fire cu un punct mediu izolat al înfășurărilor sursei de curent; în rețele de peste 1000 V AC și DC cu orice mod neutru.

Împământarea este obligatorie în toate instalațiile electrice la o tensiune de 380 V și peste AC, 440 V și peste DC, și în încăperile cu pericol crescut, mai ales periculoase și în instalațiile exterioare la o tensiune de 42 V și peste AC, 110 V și peste DC; la orice tensiune în zone periculoase.

În funcție de locația conductoarelor de împământare în raport cu echipamentul de împământare, se disting două tipuri de dispozitive de împământare - la distanţă şi contur.

Cu un dispozitiv de împământare de la distanță, întrerupătorul de împământare este plasat în afara locului pe care se află echipamentul împământat.

Cu un dispozitiv de împământare în buclă, electrozii de împământare sunt plasați de-a lungul conturului (perimetrului) locului pe care se află echipamentul împământat, precum și în interiorul acestui site.

În instalațiile electrice deschise, carcasele sunt conectate direct la electrodul de împământare cu fire. În clădiri, este așezată o linie de împământare, la care sunt conectate firele de împământare. Rețeaua de împământare este conectată la conductorul de împământare cel puțin în două locuri.

Ca conductori de împământare, în primul rând, conductorii naturali de împământare ar trebui să fie utilizați sub formă de comunicații metalice așezate sub pământ (cu excepția conductelor pentru substanțe combustibile și explozive, a conductelor de rețea de încălzire), a structurilor metalice ale clădirilor conectate la pământ, a plumbului. mantale de cabluri, conducte de tubaj ale fântânilor arteziene, fântâni, gropi etc.

Ca conductori naturali de împământare a substațiilor și aparatelor de distribuție, se recomandă utilizarea conductoarelor de împământare ale liniilor aeriene de ieșire de transmisie conectate la dispozitivul de împământare al substațiilor sau a aparatelor de distribuție folosind cabluri de protecție împotriva trăsnetului ale liniilor.

Dacă rezistența conductorilor naturali de împământare Rz îndeplinește standardele cerute, atunci dispozitivul conductorilor de împământare artificială nu este necesar. Dar acest lucru poate fi doar măsurat. Este imposibil să se calculeze rezistența conductorilor naturali de împământare.

Când conductorii naturali de împământare nu sunt disponibili sau utilizarea lor nu dă rezultatele dorite, aplicați împământare artificială - tije din otel unghiular 50X50, 60X60, 75X75 mm cu grosimea peretelui de minim 4 mm, lungime 2,5-3 m; țevi de oțel cu diametrul de 50-60 mm, lungimea de 2,5-3 m cu grosimea peretelui de cel puțin 3,5 mm; bară de oțel cu un diametru de cel puțin 10 mm, o lungime de până la 10 m sau mai mult.

Conductoarele de împământare sunt conduse într-un rând sau de-a lungul unui contur până la o astfel de adâncime încât să rămână 0,5 de la capătul superior al conductorului de împământare până la suprafața pământului. - 0,8 m. Distanța dintre electrozii verticali de împământare trebuie să fie de cel puțin 2,5 - 3m.

Pentru a conecta conductoarele verticale de împământare între ele, se folosesc benzi de oțel cu o grosime de cel puțin 4 mm și o secțiune transversală de cel puțin 48 de metri pătrați. mm sau sârmă de oțel cu un diametru de cel puțin 6 mm. Benzile (conductoare orizontale de împământare) sunt conectate la conductorii de împământare verticale prin sudare. Locul de sudare este acoperit cu bitum pentru izolarea umezelii.

Liniile de împământare din interiorul clădirilor cu instalații electrice cu tensiune de până la 1000 V sunt realizate cu bandă de oțel cu o secțiune transversală de cel puțin 100 de metri pătrați. mm sau oțel rotund de aceeași conductivitate. Ramurile de la instalațiile principale la cele electrice sunt realizate cu bandă de oțel cu o secțiune transversală de cel puțin 24 de metri pătrați. mm sau oțel rotund cu un diametru de cel puțin 5 mm.

Împământarea ia în considerare proprietatea Pământului de a conduce electricitatea. Electrozii de împământare sunt de obicei fabricați din oțel. În cele din urmă, oțelul ruginește și se prăbușește, iar împământarea dispare. Acest proces este ireversibil, dar pot fi folosite tije de oțel acoperite cu zinc. Zincul este, de asemenea, un metal, dar nu ruginește bine atâta timp cât stratul de zinc este acolo.

Atunci când, în timp, zincul este spălat sau uzat prin mijloace mecanice, de exemplu, la lovirea electrozilor în pământ dur, pietrele se pot desprinde de acoperire, atunci viteza de coroziune se va dubla. Uneori se folosesc electrozi speciali acoperiți cu cupru.

Tijele de pământ pot fi luate din cele care au fost folosite ca armătură pentru betonul de fundație. Nu pot fi vopsite sau acoperite cu compuși rășinoși - rășina va acționa ca un izolator și nu va exista deloc împământare. Cu cât tijele sunt mai lungi, cu atât vor fi mai puține necesare pentru împământare, dar cu atât este mai dificil să le introduci în sol. Prin urmare, mai întâi trebuie să săpați un șanț la 1 metru adâncime. Introduceți o bucată de armătură, ascuțită anterior, în șanț, astfel încât să iasă din partea de jos a șanțului nu mai mult de 20 de centimetri. Apoi, după 2 metri, următoarea armătură este înfundată și așa mai departe conform calculului. Apoi, armătura este plasată în partea de jos a șanțului și sudată la toți știfturile înfundate. Locul de sudare trebuie acoperit cu bitum pentru izolarea umezelii. Acest lucru se face deoarece armatura de 12 mm grosime va putrezi în pământ pentru o perioadă foarte lungă de timp, dar zona de sudare este relativ mică ca suprafață, dar cea mai importantă.

După înfundarea tuturor electrozilor, puteți efectua un experiment. Tragem prelungitor din casă. Sursa de tensiune trebuie să provină de la un stâlp de la substație. Este imposibil să utilizați o sursă autonomă, cum ar fi un generator, pentru testare - nu va exista un circuit închis. Pe prelungitor găsim faza și conectăm un fir de la bec, iar cu al doilea fir atingem electrozii sudați. Dacă lumina este aprinsă, atunci măsurăm tensiunea dintre firul de fază și electrozii împământați, tensiunea ar trebui să fie de 220 V, dar lumina ar trebui să fie suficient de strălucitoare. De asemenea, puteți măsura curentul printr-un bec de 100 wați. Dacă curentul este de aproximativ 0,45 A, totul este în regulă, dar dacă curentul este mult mai mic, ar trebui să adăugați tije de împământare.

Este necesar să se obțină o strălucire normală a becului și curent în intervalul normal. După aceasta, punctele de sudură sunt turnate cu bitum și o bucată de armătură este îndepărtată din șanț, atașând-o de casă. După aceea, șanțul poate fi umplut. Piesa de armare retrasă trebuie sudată la electric tablou de distribuție intr-o cabana. De la scut deja la reproducere cabluri de cupru toate punctele.

2. Varietăți de sisteme de împământare

Clasificarea tipurilor de sisteme de împământare este dată ca principală caracteristică a rețelei de alimentare. GOST R 50571.2-94 „Instalații electrice ale clădirilor. Partea 3. Caracteristici principale” reglementează următoarele sisteme de împământare: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT. Sistem TN-C

TN-C în anii 1930 a fost dezvoltat sistemul TN-S (fr. Terre-Neutre-Separe), în care zeroul de lucru și cel de protecție erau separati direct la substație, iar electrodul de împământare era un design destul de complex de fitinguri metalice. . Astfel, atunci când zero de lucru a fost întrerupt în mijlocul liniei, instalațiile electrice nu au primit tensiune de linie. Mai târziu, un astfel de sistem de împământare a permis dezvoltarea automate diferențialeși automate care sunt declanșate de scurgerea curentului, capabile să detecteze un curent ușor. Lucrarea lor până în prezent se bazează pe legile lui Kirchhoff, conform cărora curentul care curge prin firul de fază trebuie să fie numeric egal cu curentul care curge prin curentul zero de lucru.

De asemenea, puteți observa sistemul TN-C-S, unde separarea zerourilor are loc la mijlocul liniei, totuși, în cazul unei ruperi a firului neutru înainte de punctul de separare, cazurile vor fi sub tensiunea de linie, ceea ce va reprezintă o amenințare pentru viață atunci când este atins.

În sistemul TN-C-S, stația de transformare are o conexiune directă a pieselor purtătoare de curent la pământ. Toate părțile conductoare expuse ale instalației electrice a clădirii sunt conectate direct la punctul de împământare al stației de transformare. Pentru a asigura această conexiune, în secțiunea postului de transformare - instalațiile electrice ale clădirii, în partea principală a circuitului electric - un conductor de protecție zero separat (PE) este utilizat un conductor combinat de protecție și de lucru (PEN).

În sistemul TT, stația de transformare are o conexiune directă a pieselor purtătoare de curent la pământ. Toate părțile conductoare deschise ale instalației electrice a clădirii au legătură directă cu pământul printr-un conductor de împământare, independent electric de conductorul neutru de împământare al postului de transformare.

Într-un sistem IT, neutrul sursei de alimentare este izolat de pământ sau împământat prin aparate sau dispozitive de înaltă impedanță, iar părțile conductoare expuse sunt împământate. Curentul de scurgere către șasiu sau masă într-un astfel de sistem va fi scăzut și nu va afecta condițiile de funcționare ale echipamentului conectat. Sistemul informatic este utilizat, de regulă, în instalațiile electrice ale clădirilor și structurilor motiv special, care sunt supuse unor cerințe sporite de fiabilitate și siguranță, de exemplu, în spitale pentru alimentare de urgență si iluminare.

3. Reducerea la zero

Punerea la zero este o conexiune electrică intenționată a părților conductoare deschise ale instalațiilor electrice care nu sunt în mod normal alimentate cu un punct neutru cu pământ mort al unui generator sau transformator în rețele. curent trifazat; cu ieșire cu împământare a unei surse de curent monofazate; cu un punct sursă împământat în rețelele de curent continuu, realizat în scopuri de siguranță electrică. Împământarea de protecție este principala măsură de protecție pentru contactul indirect în instalațiile electrice de până la 1 kV cu un neutru solid împământat.

Principiul de funcționare a punerii la zero: dacă tensiunea (faza) cade pe carcasa metalică a dispozitivului conectat la zero, are loc un scurtcircuit. Un întrerupător inclus într-un circuit deteriorat este declanșat de un scurtcircuit și deconectează linia de la electricitate. În plus, o siguranță poate întrerupe electricitatea din linie. În orice caz, PUE reglementează timpul pentru oprirea automată a unei linii deteriorate. Pentru tensiunea nominală de fază a rețelei 380/220 V. nu trebuie să depășească 0.4 s.

Reducerea la zero este efectuată de conductori special proiectați pentru aceasta. Cu cablarea monofazată, acesta este, de exemplu, al treilea miez al unui fir sau cablu. Pentru ca dispozitivul de protecție să se oprească la ora prevăzută de reguli, rezistența buclei fază-zero trebuie să fie mică, ceea ce, la rândul său, impune cerințe stricte de calitate asupra tuturor conexiunilor și instalării rețelei, în caz contrar, zero. fi ineficient. Pe lângă deconectarea rapidă a liniei defectuoase de la sursa de alimentare, datorită faptului că neutrul este împământat, repunerea la zero asigură Voltaj scazut atingeți corpul aparatului electric. Acest lucru elimină posibilitatea unui șoc electric pentru o persoană.

Punerea la zero este utilizată pentru a deconecta cât mai curând posibil receptorul electric deteriorat în cazul unei avarii a corpului și, astfel, pentru a limita la timpul minim posibil în care obiectul deteriorat va reprezenta un pericol pentru personal. La zero, receptorul electric deteriorat este oprit sub acțiunea unui curent de scurtcircuit asupra carcasei din linia care alimentează receptorul electric deteriorat.

Pentru o funcționare de protecție rapidă și fiabilă curent maxim multiplicitatea curentului de defect la caz în raport cu curentul reglajului de protecție ar trebui să fie cât mai mare posibil.

PUE cere (clauza 1.7.79): curentul unui scurtcircuit monofazat la caz

1. depășit - nu mai puțin de 3 ori curentul nominal al fuzibilului siguranței celei mai apropiate;

2. nu mai puțin de 3 ori curentul de reglare al declanșării întreruptorului, care are o caracteristică invers dependentă de curent;

3. nu mai puțin de 1,1 Kp ori curentul instantaneu de declanșare al mașinii, care are doar declanșare fără întârziere, unde Kp este un coeficient care ține cont de răspândirea curenților de declanșare (conform datelor din fabrică). În absența datelor din fabrică cu privire la mărimea răspândirii, multiplicitatea curentului de scurtcircuit în raport cu valoarea de setare ar trebui luată ca 1,4 pentru mașinile de până la 100 A și 1,25 pentru mașinile cu curent nominal peste 100 A.

În instalațiile explozive (PUE, clauza 7.3.139), multiplicitatea de mai sus a curentului de scurtcircuit monofazat la carcasă trebuie mărită la 4 într-un circuit protejat de o siguranță; până la 6 într-un circuit protejat întrerupător de circuit cu o caracteristică invers dependentă de curent. În circuitele protejate de un întrerupător automat având doar o declanșare electromagnetică (instantanee), multiplicitatea curentului unui scurtcircuit monofazat la carcasă se determină ca pentru instalațiile neexplozive.

Conductori de protecție zero. Ca conductori de protecție zero pot servi:

1. nuclee separate (inclusiv zero). fire toronateși cabluri;

2. conductori special așezați;

3. elemente de structuri metalice ale clădirilor, țevi de oțel pentru cablaje electrice, structuri metalice de uz industrial, conducte pentru toate scopurile (cu excepția conductelor de amestecuri combustibile și explozive) așezate în mod deschis;

4. mantale de cablu din aluminiu.

Împământarea și conductorii de protecție zero trebuie protejați împotriva coroziunii. Îmbinările îmbinărilor după sudare trebuie vopsite. În încăperi uscate, pentru aceasta ar trebui să se folosească lac asfaltic, vopsele în ulei sau emailuri nitro. În încăperi umede și încăperi cu vapori caustici, vopsirea trebuie făcută cu vopsele rezistente la influențele chimice (de exemplu, emailuri PVC).

Este interzisă folosirea tecilor metalice de fire tubulare care transportă cabluri atunci când cablare prin cablu, mantale metalice ale tuburilor izolatoare, furtunuri metalice, armuri și mantale de plumb ale firelor și cablurilor ca conductori de împământare sau de protecție zero.

Când mantale de cablu din aluminiu sunt utilizate ca conductori de împământare sau de protecție zero, conectarea acestora la carcasele echipamentelor electrice, la conexiune sau la terminarea cablurilor trebuie efectuată cu jumperi flexibili din cupru cu o secțiune transversală de cel puțin cea dată în tabel. unu.

Tabelul 1. Secțiunea transversală a jumperilor flexibili din cupru

În instalațiile electrice cu tensiuni de până la 1000 V cu un neutru solid împământat, conductorii de protecție zero sunt utilizați pentru a reduce reactanța inductivă circuitele de fază zero trebuie așezate împreună cu circuitele de fază sau în imediata apropiere a acestora.

Ramurile de la rețeaua principală la receptoarele electrice de până la 1 kV pot fi așezate ascunse direct în perete, sub podea curată etc. protejându-i de mediile agresive. Astfel de ramuri nu ar trebui să aibă conexiuni.

Pozarea conductorilor de împământare și de protecție zero prin pereți trebuie efectuată în deschideri deschise, în țevi nemetalice sau în alte cadre rigide.

În încăperi uscate, fără mediu agresiv, conductorii de împământare și zero de protecție pot fi așezați direct de-a lungul pereților. În încăperile umede, umede și mai ales umede și în încăperile cu mediu agresiv, împământarea și conductorii de protecție zero trebuie așezați la o distanță de cel puțin 10 mm de pereți. Distanța dintre suporturile pentru fixarea legăturii la pământ și conductorii de protecție zero nu trebuie să fie mai mare de 1000 mm.

În instalațiile exterioare, conductorii de împământare și zero de protecție pot fi așezați în sol, în pardoseală sau de-a lungul marginilor șantierelor, fundațiilor instalațiilor tehnologice etc.

Este interzisă utilizarea conductoarelor goale de aluminiu pentru așezarea în pământ ca conductori de protecție pentru împământare sau neutru.

Fiecare parte a instalației electrice care urmează să fie împământată sau împământată trebuie conectată la rețeaua de împământare sau de împământare folosind o ramură separată. Conexiune în serieîn împământarea sau conductorul de protecție zero al părților împământate sau împământate ale instalației electrice nu este permisă.

Conductoarele de împământare trebuie conectate la liniile de împământare cu cel puțin doi conductori conectați la conductorul de împământare în locuri diferite. Această cerință nu se aplică la reîmpământarea firului neutru și a mantalei cablurilor metalice.

Conectarea părților conductorului de împământare între ele, precum și a conductorului de împământare cu conductori de împământare, trebuie efectuată prin sudare; în acest caz, lungimea suprapunerii ar trebui să fie egală cu lățimea conductorului cu o secțiune dreptunghiulară și șase diametre cu o secțiune rotundă. Cu o suprapunere în formă de T a două benzi, lungimea suprapunerii este determinată de lățimea benzii.

Nu este permisă utilizarea de împământare special amenajate sau a conductorilor de protecție zero pentru orice scop.

Conductoarele de protecție neutre și de împământare așezate în mod deschis trebuie să aibă o culoare distinctivă: dungi galbene pe fond verde.

Atunci când clădirile sau structurile tehnologice sunt utilizate ca conductori de protecție pentru împământare sau neutru, două dungi galbene pe un fundal verde la o distanță de 150 mm una de cealaltă ar trebui să fie aplicate la jumperii dintre ele, precum și la punctele de conectare și ramificare a acestora. conductoarele.

Conectarea conductorilor de împământare și de protecție zero la părțile echipamentului care urmează să fie împământat sau împământat trebuie realizată prin sudură sau șuruburi. Conexiunea trebuie să fie accesibilă pentru inspecție.

Pentru o conexiune cu șuruburi, trebuie luate măsuri pentru a preveni slăbirea conexiunii de contact (piulițe, șaibe elastice despicate etc.) și coroziunea (lubrifierea cu un strat subțire de vaselină a suprafețelor de contact curățate până la o luciu metalic etc.).

Rezistența conductorilor de protecție neutru are o influență decisivă asupra rezistenței totale a circuitului de împământare și, în consecință, asupra mărimii curentului de defect la carcasă. Dintre conductorii de protecție zero enumerați mai sus, numai rezistența miezurilor de fire și cabluri poate fi calculată analitic.

Calculul conductorilor de protecție zero pentru încălzire. Conductoarele de protecție zero trebuie să treacă, fără a fi deteriorate, curentul unui scurtcircuit monofazat către carcasă. Se consideră că această cerință este îndeplinită dacă conductivitatea conductorului de protecție neutru în orice punct este de cel puțin 50% din conductivitatea conductorilor de fază.

Curentul unui scurtcircuit bifazat poate circula prin conductorii de protecție zero numai în cazul unui scurtcircuit simultan la carcasă la diferite receptoare de putere și în faze diferite. Atunci când alegeți secțiunea transversală a conductorilor de protecție neutru, acest caz nu este luat în considerare.

Elementele structurilor metalice ale clădirilor, țevile de oțel pentru cablajele electrice, structurile industriale și conductele utilizate ca conductori de protecție zero nu sunt testate pentru stabilitate în cazul scurtcircuitelor la carcasă.

Secțiunea transversală a mantalei de aluminiu a cablurilor în aproape toate cazurile depășește secțiunea transversală a firului de fază, astfel încât poate fi considerat stabil la curenții de scurtcircuit la carcasă.

Legarea la pământ și conductorii de protecție zero în instalațiile electrice de până la 1 kV trebuie să aibă dimensiuni nu mai mici decât cele date în tabel. 2.

coroziune a conductorului de împământare

4. Conductori de lucru zero

Pentru a alimenta receptoarele electrice cu o sarcină monofazată sau trifazată neuniformă, trebuie așezat un fir neutru de lucru, prin care curge suma geometrică a curenților de fază. Firul de lucru zero este conectat la neutrul generatorului sau la înfășurarea secundară a transformatorului și poate fi folosit pentru împământare carcasa receptorului. Un curent de lucru curge prin firul neutru de lucru pentru o lungă perioadă de timp, creând o cădere de tensiune în el și, prin urmare, trebuie izolat pe toată lungimea sa atunci când este utilizat pentru zero (ca unul de protecție).

Dacă firul de lucru neutru este utilizat ca conductor de protecție, acesta este supus cerințelor referitoare la conductorii de protecție neutru.

Conductoarele de lucru zero trebuie proiectate pentru un flux lung de curent de lucru.

Se recomandă utilizarea conductoarelor cu izolație echivalentă cu izolarea conductorilor de fază ca conductori de lucru zero. O astfel de izolație este obligatorie atât pentru lucrătorii zero, cât și pentru conductorii de protecție zero în acele locuri în care utilizarea conductorilor goale poate duce la formarea cupluri electrice sau pentru deteriorarea izolației conductoarelor de fază ca urmare a scânteilor între un conductor neutru neizolat și o manta sau o structură (de exemplu, la așezarea firelor în conducte, cutii, tăvi).

Nu este permisă utilizarea conductorilor de lucru zero care merg la receptoarele portabile de putere monofazate și curent continuu ca conductori de protecție zero. Pentru a neutraliza receptoarele electrice portabile, trebuie utilizat un al treilea fir separat, conectat într-un conector (conector) la un conductor de protecție zero de lucru sau zero.

5. Tipuri de sisteme de împământare

Există sisteme de zero TN-C, TN-C-S și TN-S:

Sistem de împământare TN-C

Un sistem simplu de împământare în care conductorul neutru N și PE de protecție zero sunt combinate pe toată lungimea lor. Un conductor comun este abreviat ca PEN. Are dezavantaje semnificative, principalul dintre acestea fiind cerințele ridicate pentru sistemele de egalizare potențială și secțiunea transversală a conductorului PEN. Este folosit pentru alimentarea sarcinilor trifazate, de exemplu motoare cu inducție. Utilizarea acestui sistem în rețele de distribuție și grup monofazate este interzisă:

Nu este permisă combinarea funcțiilor conductorilor de protecție zero și de lucru zero în circuite monofazate și de curent continuu. Un al treilea conductor separat trebuie să fie prevăzut ca conductor de protecție zero în astfel de circuite. (PUE-7)

Sistem de împământare TN-С-S

Sistem avansat de împământare proiectat pentru siguranța electrică rețelele monofazate instalații electrice. Este alcătuit dintr-un conductor PEN combinat, care este conectat la neutrul cu pământ mort al transformatorului care alimentează instalația electrică. În punctul în care o linie trifazată se ramifică în consumatori monofazați (de exemplu, într-o placă de podea bloc sau în subsolul unei astfel de case) conductorul PEN este împărțit în conductori PE și N, potriviti direct pentru consumatorii monofazați.

Sistem de împământare TN-S

Cel mai avansat, scump și sigur sistem de împământare, care a devenit larg răspândit, în special, în Marea Britanie. În acest sistem, conductorii de protecție zero și neutru sunt separați pe toată lungimea lor, ceea ce elimină posibilitatea defecțiunii acestuia în cazul unui accident pe linie sau al unei erori în cablare.

Concluzie

Asigurarea siguranței vieții este o sarcină de prioritate primordială pentru individ, societate și stat. Din momentul apariției sale pe Pământ, o persoană trăiește și acționează permanent în condiții de potențiale pericole în continuă schimbare. Realizate în spațiu și timp, pericolele provoacă prejudicii sănătății umane, care se manifestă prin șocuri nervoase, îmbolnăviri, invalizi și decese etc. Prevenirea pericolului și protecția împotriva acestora este cea mai urgentă problemă umană, socio-economică și juridică, în soluționare. pe care statul nu poate fi dezinteresat. Pentru asigurarea siguranței electrice, este necesar să se respecte cu strictețe o serie de măsuri organizatorice și tehnice stabilite prin regulile de instalare a instalațiilor electrice, regulile de funcționare tehnică a instalațiilor electrice ale consumatorilor și regulile de siguranță pentru funcționarea instalațiilor electrice. instalatii ale consumatorilor. periculos şi efect nociv asupra persoanelor de curent electric, arc electric și câmpuri electromagnetice se manifestă sub formă de leziuni electrice și boli profesionale. Securitatea electrică în incintă este asigurată prin metode și mijloace tehnice de protecție, precum și prin măsuri organizatorice și tehnice.

Găzduit pe Allbest.ru

Documente similare

Pericol de expunere la curent electric. Împământarea de protecție ca principală măsură de protecție a structurilor metalice. Compoziția împământării, desemnarea sistemului de împământare pe diagrame. Tipuri de sisteme de împământare. Principiul de funcționare a sistemelor de zero, zero.

rezumat, adăugat 19.11.2010

Fundamentarea teoretică a împământării și împământării de protecție. Nevoia de împământare de protecție și de zero. Calculul împământării de protecție a substațiilor, împământarea motorului. Dispozitivele utilizate în aceste procese, aplicarea lor.

lucrare de termen, adăugată 28.03.2011

Scopul funcțional al împământului este împărțit în trei tipuri - împământare de lucru, de protecție, de protecție împotriva trăsnetului. Legarea la pământ a neutrelor transformatoarelor și generatoarelor de putere, surd sau printr-un reactor cu arc. Scopul împământării de protecție, principiul de funcționare.

rezumat, adăugat 24.03.2009

Esența împământării de protecție, aplicarea acesteia pentru a proteja o persoană de pericolul de șoc electric. Dispozitivul și implementarea împământării, normalizarea parametrilor săi, calculul și determinarea numărului de electrozi de împământare și a lungimii benzii de conectare.

lucrare practica, adaugata 18.04.2010

Factori de producție periculoși și nocivi. Sistemul „om – mașină – mediu” cu alocarea factorului nociv dominant. Calcul de împământare unică și iluminare artificială. Schema de evacuare a incendiilor, dotarea cu mijloace de prevenire si stingere a incendiilor.

test, adaugat 27.08.2010

Dezvoltarea sistemului „Om-Mașină-Mediu” sub influența unui factor de producție nociv - creșterea tensiunii în rețea. Calculul reîmpământării firului neutru sau calculul împământării, secțiunea transversală a firului. Plasarea corectă a locurilor de muncă.

test, adaugat 28.04.2011

Analiza factorilor de producție periculoși și nocivi. Metode și etape de compilare a sistemului HMS cu alocarea factorului dominant. Calculul reîmpământării și condiționării. Reguli pentru dotarea spațiilor cu mijloace de prevenire și stingere a incendiilor.

test, adaugat 09.04.2010

Modalități de prevenire și protecție împotriva șocurilor electrice: împământare de protecție, împământare și oprire. Dispozitive și scheme tipice pentru protecția împotriva trăsnetelor a sistemelor de alimentare cu energie. Diferențele structurale ale paratrăsnetului. Conceptul de electricitate statică.

lucrare de termen, adăugată 13.04.2012

Condițiile de muncă ale unei persoane și descrierea sistemului „om – mașină – mediu”. Reîmpământarea conductorului de protecție neutru, ceea ce reduce riscul de electrocutare pentru oameni. Calculul dispozitivului de împământare pe baza rezistenței sale maxime admisibile.

test, adaugat 23.08.2010

Principiul de funcționare și calcul al unității de ventilație de evacuare pentru a elimina aerul praf din mașina de umplere. Definiţia protective grounding. Calculul luminii artificiale uniforme a încăperii cu lămpi cu incandescență instalate în lampă.

Introducere

Împământarea de protecție, (reducerea la zero), este principala măsură de protecție a structurilor metalice. Scopul principal al acestei măsuri este de a proteja împotriva unui posibil șoc electric utilizatorul dispozitivului în cazul unui scurtcircuit la carcasă, de exemplu, șoc electric în cazul unui scurtcircuit al firului de fază până la ruperea izolației. Cu alte cuvinte, împământarea este un substitut pentru funcțiile de protecție ale siguranțelor. Nu este necesară împământarea tuturor aparatelor electrice din casă: cele mai multe dintre ele au o carcasă fiabilă din plastic, care protejează ea însăși împotriva șocurilor electrice. Împământarea de protecție diferă de împământare prin aceea că corpurile mașinilor și aparatelor sunt conectate nu la „împământare”, ci la un fir neutru împământat care vine de la o stație de transformare de-a lungul unei linii electrice cu patru fire. Pentru a asigura siguranța umană completă, rezistența conductorilor de împământare (împreună cu circuitul) nu trebuie să depășească 4 ohmi. În acest scop, de două ori pe an (iarna și vara) sunt verificate de un laborator special.

Împământare - o conexiune electrică deliberată a oricărui punct al rețelei electrice, instalației sau echipamentelor electrice, cu un dispozitiv de împământare.

Dispozitivul de împământare constă dintr-un conductor de împământare (o parte conducătoare sau un set de părți conductoare interconectate care sunt în contact electric cu pământul direct sau printr-un mediu conductiv intermediar) și un conductor de împământare care conectează partea (punctul) împământat la conductorul de împământare. . Conductorul de împământare poate fi o tijă metalică simplă (cel mai adesea oțel, mai rar cupru) sau un set complex de elemente de formă specială. Calitatea împământării este determinată de valoarea rezistenței dispozitivului de împământare, care poate fi redusă prin creșterea ariei conductoarelor de împământare sau a conductivității mediului - folosind mai multe tije, crescând conținutul de sare din pământ, etc. Rezistența electrică a dispozitivului de împământare este determinată de cerințele PUE

Terminologie

· Neutru solid împământat - neutrul unui transformator sau generator, conectat direct la dispozitivul de împământare. Ieșirea unei surse de curent alternativ monofazat sau polul unei surse de curent continuu în rețelele cu două fire, precum și punctul de mijloc în rețelele de curent continuu cu trei fire, pot fi, de asemenea, împământate solid.

· Neutru izolat - neutrul unui transformator sau generator care nu este conectat la un dispozitiv de împământare sau conectat la acesta printr-o rezistență mare a dispozitivelor de semnalizare, măsură, protecție și alte dispozitive similare.

Notaţie

Desemnare pe diagrame (două simboluri în dreapta)

Conductoarele de protecție de legare la pământ în toate instalațiile electrice, precum și conductorii de protecție zero în instalațiile electrice cu tensiune de până la 1 kV cu un neutru solid împământat, inclusiv anvelopele, trebuie să aibă denumirea literei PE (Pământare de protecție) și denumirea de culoare cu alternanță longitudinală sau transversală. dungi de aceeași lățime (pentru anvelopele de la 15 la 100 mm) galbene și verzi. Conductorii de lucru zero (neutru) sunt indicați prin litera N și albastru. Conductoarele combinate de protecție zero și zero de lucru trebuie să aibă denumirea literei PEN și desemnarea culorii: albastru pe toată lungimea și dungi galben-verde la capete.

Simboluri ale sistemului de împământare