Заштитно уземљење у електричним инсталацијама
Нулирањем се назива електрични спој металних непроводних делова електричних инсталација са уземљеним неутралом секундарног намотаја трофазног опадајућег трансформатора или генератора, са уземљеним излазом једнофазног извора струје, са уземљеним средња тачка у ДЦ мрежама.
Принцип рада ресетовања заснива се на настанку кратког споја при фазном квару неструјног дела уређаја или уређаја, што доводи до рада система заштите (прекидач или прегорели осигурачи).
Нулирање је главна мера заштите од индиректног контакта у електричним инсталацијама до 1 кВ са неутралном уземљеном мрежом. Пошто је нул уземљен, уземљење се може сматрати специфичном врстом уземљења.
Неутралном заштитном жицом назива се жица која повезује неутралисане делове (кућишта, конструкције, кућишта итд.) са уземљеним неутралом извора напајања (трансформатор, генератор). Погледајте овде за више детаља: Заштитни проводници у електричним инсталацијама (ПЕ проводници).
У мрежама од 380/220 В у складу са ПУЕ захтеви примењује се уземљење неутрала (нулте тачке) трансформатора или генератора.
Размотрите прво мрежу од 380 В са уземљеним неутралом. Таква мрежа је приказана на Сл. 1.
Ако особа додирне проводник ове мреже, онда се под утицајем фазног напона формира коло квара, које се затвара кроз људско тело, ципеле, под, уземљење, неутрално тло (види стрелице). Исти круг се формира ако особа додирне кућиште са оштећеном изолацијом. Међутим, немогуће је једноставно уземљити кућиште електричног пријемника.
Пиринач. 1. Додиривање жице у мрежи са уземљеним неутралом
Пиринач. 2. Уземљење електричног пријемника у мрежи са уземљеним неутралом
Да бисмо ово разумели, претпоставимо да је такво уземљење ипак изведено (слика 2) и да је инсталација кратко спојена на кућиште мотора. Струја кратког споја ће тећи кроз два прекидача за уземљење — електрични пријемник Рц и неутрални Ро (погледајте стрелице).
Од Охмов закон фазни напон мреже Уф ће бити распоређен између електрода за уземљење Рз и Ро сразмерно њиховим вредностима, односно што је већи отпор електроде за уземљење то је већи пад напона у њој.
Ако је, на пример, отпор Ро = 1 ома, Рз = 4 ома и Уф = 220 В, онда ће пад напона бити распоређен на следећи начин: на отпору Рз имаћемо 176 В, а на отпору Ро имаћемо = 44 В.
Ово ствара опасан напон између кућишта мотора и масе. Особа која додирне орман може добити струјни удар.Ако постоји инверзни однос отпора, односно Ро ће бити већи од Рз, може настати опасан напон између земље и оквира опреме инсталиране у близини трансформатора и која има заједничку масу са неутралом.
Пиринач. 3… Ресетовање електричног пријемника у мрежи са уземљеним неутралом
Из тог разлога, у инсталацијама са уземљеним неутралним напоном од 380/220 В користи се другачији систем уземљења: сва метална кућишта и конструкције су електрично повезани са уземљеним неутралним елементом трансформатора преко неутралне жице мреже. или специјалне неутралне жице (слика 3).Стога, сваки кратки спој на кућиште постаје кратак спој, а одељак за хитне случајеве се искључује осигурачем или прекидачем. Такав систем уземљења назива се нестајање.
На овај начин се постиже сигурносно уземљење искључивањем мрежног дела у коме је дошло до кратког споја на кућиште.
Заштитни ефекат уземљења се састоји у аутоматском искључивању дела кола са оштећеном изолацијом и истовременом смањењу потенцијала кућишта за време од тренутка кратког споја до тренутка искључења. Након што особа додирне тело електричног пријемника који из неког разлога није искључен, у струјном колу ће се појавити струјна грана кроз људско тело.
Поред тога, ако је РЦД уграђен у ову линију, он такође ради, али не од велике струје, већ зато што струја у фазној жици постаје неједнака са струјом у неутралној радној жици, пошто се већина струје одвија у заштитни круг уземљења поред РЦД-а.Ако су на овој линији инсталирани и РЦД и прекидач, тада ће радити било који или оба, у зависности од брзине и величине струје квара.
Као што свако уземљење не обезбеђује сигурност, тако ни сва уземљења нису погодна за обезбеђивање сигурности. Ресетовање се мора извршити тако да струја кратког споја у одељку за хитне случајеве достигне вредност довољну да се истопи осигурач најближег осигурача или искључи машина. За ово, отпор кратког споја мора бити довољно низак.
Ако до окидања не дође, струја квара ће тећи кроз коло дуго времена и напон у односу на масу ће се појавити не само на случају квара, већ и на свим случајевима ресетовања (пошто су електрично повезани). Овај напон је једнак величини производа струје квара на отпор неутралне жице мреже или неутралне жице и може бити значајан по величини и самим тим опасан, посебно на местима где нема изједначавања потенцијала. Да бисте спречили такву опасност, потребно је пажљиво пратити ПУЕ Захтеве за уређај за уземљење.
Заштитна акција неутрализације је обезбеђена поузданим радом прекострујне струје за брзо искључивање дела мреже са оштећеном изолацијом. Од ПУЕ време за аутоматско искључивање оштећене линије за мрежу 220 / 380В не би требало да прелази 0,4 с.
За ово је потребно да струја кратког споја у колу фаза-нула испуњава услов ИТо > к аз ном, где је к фактор поузданости, Ином — називна струја из подешавања уређаја за искључивање (осигурач, аутоматски физички прекидач).
Коефицијент поузданости к према ПУЕ мора бити најмање: 3 — за осигураче или прекидаче са термичким ослобађањем (термо-релеј) за нормалне просторије и 4 — 6 — за експлозивна подручја, 1,4 — за аутоматске прекидаче са електромагнетним ослобађањем у свим просторијама.
Отпор простирања неутралног уземљивача Ро (радно уземљење) не сме бити већи од 2, 4 и 8 ома респективно при називном напону 660, 380 и 220 В трофазних електричних инсталација.