Све што треба да знате о уземљивању
Уземљење. Основе
Уземљење — електрично повезивање предмета од проводног материјала са земљом. Уземљење се састоји од жице за уземљење (проводног дела или скупа међусобно повезаних проводних делова који су у електричном контакту са земљом директно или преко средњег проводног медијума) и жице за уземљење која повезује уређај који се уземљује са жицом за уземљење. Прекидач за уземљење може бити обична метална шипка (најчешће челик, ређе бакар) или сложен комплекс посебно обликованих елемената.
Квалитет уземљења је одређен вредношћу електричног отпора кола за уземљење, који се може смањити повећањем контактне површине или проводљивости медијума — коришћењем више шипки, повећањем садржаја соли у земљи итд. Уређај за уземљење у Русији су регулисани захтеви за уземљење и његово уређење Правила за електричну инсталацију (ПУЕ).
Заштитни уземљивачи у свим електричним инсталацијама, као и неутрални заштитни проводници у електричним инсталацијама напона до 1 кВ са чврсто уземљеним нултом, укључујући аутобусе, морају имати словну ознаку ПЕ и ознаку у боји са наизменичним уздужним или попречним пругама. ширине (за аутобусе од 15 до 100 мм) жуте и зелене боје.
Нулте радне (неутралне) жице су означене словом Н и плавом бојом. Комбиновани нулти заштитни и нулти радни проводници морају имати словну ознаку ПЕН и ознаку боје: плаве по целој дужини и жуто-зелене пруге на крајевима.
Кварови у уређају за уземљење
Погрешне ПЕ жице
Понекад се као проводник за уземљење користе водоводне цеви или цеви за грејање, али се не могу користити као проводник за уземљење. Водовод може имати непроводне уметке (нпр. пластичне цеви), електрични контакт између цеви може прекинути услед корозије, и на крају, неке од цеви могу бити растављене ради поправке.
Комбиновање радне неутралне и ПЕ жице
Још једно уобичајено кршење је уједињење радног неутралног и ПЕ проводника иза тачке њиховог раздвајања (ако постоји) на дистрибуцији снаге. Такво кршење може довести до појаве прилично значајних струја дуж ПЕ жице (која не би требало да носи струју у нормалном стању), као и лажних позитивних сигнала на уређају за заостале струје (ако је инсталиран). Неправилно одвајање ПЕН жице
Изузетно је опасан следећи начин «стварања» ПЕ проводника: радни неутрални проводник се одређује директно у утичници и између њега и ПЕ контакта утичнице се поставља краткоспојник.Тако се испоставља да је ПЕ проводник оптерећења прикључен на овај излаз повезан са радним неутралним.
Опасност овог кола је да ће се фазни потенцијал појавити на контакту са земљом утичнице и самим тим у случају прикљученог уређаја ако је испуњен било који од следећих услова:
— Прекид (искључивање, паљење, итд.) неутралне жице у подручју између излаза и штита (и даље, до тачке уземљења ПЕН жице);
— Замените фазну и неутралну (фазу уместо нуле и обрнуто) жице које иду на овај излаз.
Функција заштитног уземљења
Заштитни ефекат уземљења заснива се на два принципа:
— Свођење на безбедну вредност разлике потенцијала између уземљеног проводног објекта и других проводних објеката који имају природно уземљење.
— Проток струје цурења када уземљени проводни објекат дође у контакт са фазним проводником. У правилно пројектованом систему, појава струје цурења доводи до тренутног рада заштитних уређаја (уређаји за диференцијалну струју — РЦД).
Дакле, уземљење је најефикасније само у комбинацији са употребом уређаја за заштиту од диференцијалне струје. У овом случају, са већином кршења изолације, потенцијал на уземљеним објектима неће прећи опасне вредности. Поред тога, неисправан део мреже ће бити искључен за врло кратко време (десетинке секунде — време искључења РЦД-а).
Уземљење у случају квара електричне опреме Типичан случај квара електричне опреме је фазни напон који удара у метално тело уређаја услед квара изолације. У зависности од тога које мере безбедности постоје, могуће су следеће опције:
— Случај није доказан, не постоји РЦД (најопаснија опција). Тело уређаја ће бити у фазном потенцијалу и то се ни на који начин неће детектовати. Додиривање тако неисправног уређаја може бити фатално.
— Кућиште је уземљено, нема РЦД. Ако је струја цурења у кругу уземљења фазног тела довољно велика (премашује праг осигурача који штити то коло), онда ће осигурач прегорети и искључити коло. Највећи ефективни напон (према маси) уземљеног кућишта биће Умак = РГИФ, где је РГ? отпор уземљења ИФ? струја при којој се искључује осигурач који штити ово коло. Ова опција није довољно безбедна, јер са високим отпором уземљења и великим вредностима осигурача, потенцијал уземљене жице може достићи прилично значајне вредности. На пример, са отпором уземљења од 4 ома и осигурачем од 25 А, потенцијал може да достигне 100 волти.
— Кућиште није уземљено, уграђен РЦД. Тело уређаја ће бити у фазном потенцијалу и то неће бити откривено све док не постоји пут за пролаз струје цурења. У најгорем случају доћи ће до цурења кроз тело особе која додирне и неисправан уређај и предмет који има природно тло. РЦД искључује неисправан део мреже чим дође до цурења. Човек ће добити само краткотрајни струјни удар (0,010,3 секунде — време реакције РЦД-а), који, по правилу, не штети здрављу.
— Кућиште је уземљено, уграђен РЦД. Ово је најсигурнија опција, пошто се две заштитне мере допуњују.Када фазни напон удари у уземљивач, струја тече из фазног проводника кроз дефект изолације у уземљивачу и даље у земљу. РЦД одмах детектује ово цурење, чак и ако је веома мало (обично је праг осетљивости РЦД-а 10 мА или 30 мА) и брзо (0,010,3 секунде) искључује део мреже са грешком. Такође, ако је струја цурења довољно велика (премашује праг окидања осигурача који штити то коло), онда осигурач такође може прегорети. Који заштитни уређај (РЦД или осигурач) ће искључити коло зависи од њихове брзине и струје цурења. Могуће је да се активирају оба уређаја.
Врсте уземљења
ТН-Ц
ТН-Ц (фр. Терре-Неутре-Цомбине) систем је предложио немачки концерн АЕГ (АЕГ, Аллгемеине Електрицитатс-Геселлсцхафт) 1913. Радни неутрални и ПЕ-проводник (заштитно уземљење) у овом систему су комбиновани у један диригент. Највећи недостатак је било формирање мрежног напона (1,732 пута већег од фазног) на кућиштима електричних инсталација у случају нулте опасности у случају нужде.
Међутим, данас можете пронаћи ово систем уземљења у зградама земаља бившег СССР-а.
ТН-С
Да би се заменио условно опасан ТН-Ц систем тридесетих година прошлог века, развијен је ТН-С (Терре-Неутре-Сепаре) систем, у коме су радни и заштитни неутрални одвојени директно у подстаници, а уземљива електрода је прилично сложене конструкције. од металне арматуре.
Дакле, када се радна нула пукне на средини линије, електричне инсталације нису добиле мрежни напон.Касније је такав систем уземљења омогућио да се развију диференцијални аутомати и аутомати који су били активирани цурењем струје, способни да осете занемарљиву струју. Њихов рад до данас заснива се на Киргоффовим законима, према којима струја која тече кроз фазни проводник мора бити бројчано једнака струји која тече кроз радни нул.
Такође можете посматрати ТН-ЦС систем, где се раздвајање нула одвија на средини линије, али у случају прекида неутралне жице до тачке раздвајања, кућиште ће бити под мрежним напоном, што представљаће претњу по живот када се додирне.