Takmer všetky elektrické zariadenia vyžadujú ochranu osôb pred úrazom elektrickým prúdom. Každý vie, prečo je potrebné uzemnenie, ale málokto tuší, ako ho správne nainštalovať, aby plne plnil svoje funkcie.
Ak pripojíte všetky kovové časti zariadenia, potom, keď sa na ne aplikuje potenciál, elektrický prúd pôjde do zeme. Vtedy pri dotyku kovu prejde človekom výrazne menší prúd, ktorý pre neho nepredstavuje nebezpečenstvo.
Ako sa elektrina prenáša k spotrebiteľom?
Elektrina sa dodáva zo zdroja cez elektrické vedenie, najprv do rozvodne a potom k spotrebiteľom. Na jeho prenos sa používajú trojfázové vodiče. Štvrtým vodičom je zem. Vinutia transformátora rozvodne sú zapojené do hviezdy. Spoločný bod (neutrálny) s nulovým potenciálom je uzemnený. Je to potrebné pre normálnu prevádzku elektrického zariadenia. Takéto uzemnenie sa nazýva pracovné, nie ochranné.
Byt je zvyčajne napájaný napätím 220 V medzi fázovým a nulovým vodičom do spoločného elektrického panelu. V súkromnom dome môže byť vstup 380 V - tri fázy a neutrál. Potom sa vodiče rozdelia do zásuviek a svietidiel vo všetkých miestnostiach. Tu by sme tiež nemali zabúdať, prečo je potrebné uzemnenie. Pre prúd spolu s fázovými a nulovými vodičmi je položený ďalší - uzemnenie.
Ako sa chrániť pred úrazom elektrickým prúdom?
Jedným zo spôsobov, ako eliminovať zásah elektrickým prúdom alebo ho výrazne znížiť, je inštalácia Prečo potrebujete uzemňovaciu slučku? Je to potrebné pre domáce spotrebiče s kovovými telesami: práčky, elektrické sporáky, chladničky atď.
Keď sa potenciál aplikuje na kovové kryty domáceho vybavenia, prúd musí ísť do zeme. Aby ste to však urobili, musíte najskôr vyrobiť zariadenie vo forme kovovej konštrukcie, ktorá vytvára elektrický kontakt so zemou. Môže byť pevný alebo pozostávať z vodivých prvkov ponorených do zeme.
Uzemnenie v zásuvke
Prečo potrebujete uzemniť elektrické spotrebiče, ak existujú kovové puzdrá alebo iné prvky? Táto otázka je pre mnohých jasná. Môžu byť náhodne napájané napätím, keď je izolácia vodičov zničená alebo zo skratu, ktorý predstavuje nebezpečenstvo pre osobu v okamihu kontaktu.
To platí aj pre kovové časti svietidiel a lustrov. V obytnej budove je z elektrického panelu do každej zásuvky položený uzemňovací vodič s prierezom 2,5 mm 2 . Prečo potrebujete uzemnenie v zásuvke? Toto je potrebné na pripojenie uzemnenia cez jeho kontakt k domácemu spotrebiču. V opačnom prípade by sme museli autobus rozložiť po celom byte a z neho robiť prípojky na telo každého zariadenia, čo nie je veľmi estetické.
Uzemňovacie kontakty sú navrhnuté tak, aby boli pripojené ako prvé hneď po zasunutí zástrčky kábla domáceho spotrebiča do zásuvky. Ak sú zásuvky prepojené káblom, uzemnenie je dodávané samostatne do každej z nich z rozvodnej skrine.
Inštalácia uzemnenia
Prečo teda potrebujete uzemnenie v individuálnom dome? Vyrába sa vo forme uzavretej slučky. Tvar môže byť ľubovoľný, ale najmenšie množstvo materiálov sa minie na trojuholníkový. Po obvode rovnostranného trojuholníka sa v zemi vykope priekopa do hĺbky 1 m a do vrcholov sa zapichnú oceľové rúry alebo uholníky s dĺžkou 2,5 m Na ochranu pred koróziou je lepšie použiť materiály so zinkom alebo medený povlak. Elektródy nie je možné maľovať. Zváracie oblasti môžete iba lakovať.
Elektródy by mali vyčnievať 20 cm od dna výkopu. Obvod je oparený pásikom a z toho istého materiálu je z neho vyvedený uzemňovací vodič do domu. Na voľný koniec je privarená skrutka a do elektrického panelu je vložený PE drôt s prierezom 6 mm 2 alebo viac. Na kontrolu elektrického odporu obvodu sa používa ohmmeter. Podľa požiadaviek PUE pre obytné budovy by to nemalo byť viac ako 30 Ohmov.
Ak indikátor prekročí predpísaný limit, v blízkosti obrysu sa zatĺkajú ďalšie rohy a vytvorí sa prepojka. Týmto spôsobom sa plocha kontaktu medzi konštrukciou a zemou zväčší. Na zníženie odporu obvodu je drôt z neho nahradený meďou, ktorá má väčšiu vodivosť. Potom sa priekopa naplní zeminou. Na to nie je dovolené používať drvený kameň, preosievanie alebo stavebný odpad. Mali by ste použiť materiál, ktorý zadržiava vlhkosť: hlina, rašelina, hlina.
Potenciálne vyrovnanie
Dnes už aj deti vedia, prečo je potrebné uzemnenie. Je dôležité zabezpečiť, aby sa potenciálny rozdiel na povrchu zeme zmenšil, aby na človeka nepôsobilo dotykové a krokové napätie. Na mieste umiestnenom nad uzavretou slučkou sa potenciál plynule mení a za jeho hranicami dochádza k prudkému poklesu. Aby sa tomu zabránilo, horizontálne oceľové pásy pripojené k elektródam sú uložené vonku.
Podľa požiadaviek PUE je vyrobený z medi. V predaji sú špeciálne súpravy, ale sú drahé. Pre uzemňovacie konštrukcie súkromných domov sa zvyčajne používajú oceľové diely.
Záver
Poďme si to zhrnúť. Prečo je to potrebné V prvom rade je to spojené s ochranou ľudí pred nebezpečnými úrazmi elektrickým prúdom. Je dôležité správne usporiadať uzemňovací obvod a vykonať potrebné pripojenia k elektrickým spotrebičom. Zdravie a bezpečnosť obyvateľov závisí od spôsobu inštalácie a zvolených materiálov.
V prvej časti (teória) popíšem terminológiu, hlavné typy uzemnenia (účel) a požiadavky na uzemnenie.
V druhej časti (praxe) bude rozprávanie o tradičných riešeniach používaných pri konštrukcii uzemňovacích zariadení s uvedením výhod a nevýhod týchto riešení.
Tretia časť (cvičenie) bude v istom zmysle pokračovať v druhej. Bude obsahovať popis nových technológií používaných pri konštrukcii uzemňovacích zariadení. Rovnako ako v druhej časti, vymenovanie výhod a nevýhod týchto technológií.
Ak má čitateľ teoretické vedomosti a má záujem len o praktickú realizáciu, je pre neho lepšie prvú časť preskočiť a začať čítať od druhej časti.
Ak má čitateľ potrebné znalosti a chce sa zoznámiť len s novinkami, je lepšie prvé dve časti preskočiť a hneď prejsť na čítanie tretej.
Môj pohľad na popísané spôsoby a riešenia je do istej miery jednostranný. Žiadam čitateľa, aby pochopil, že svoj materiál nepredkladám ako komplexnú objektívnu prácu a nevyjadrujem v ňom svoj pohľad a svoje skúsenosti.
Určitá časť textu je kompromisom medzi presnosťou a túžbou vysvetľovať „ľudskou rečou“, takže sa robia zjednodušenia, ktoré môžu „uškodiť ušiam“ technicky zdatného čitateľa.
1 diel. Uzemnenie
V tejto časti budem hovoriť o terminológii, hlavných typoch uzemnenia a kvalitatívnych charakteristikách uzemňovacích zariadení.Kontaktnú plochu uzemňovacej elektródy so zemou môžete zväčšiť buď zvýšením počtu elektród, ich spojením (pridaním plôch niekoľkých elektród) alebo zväčšením veľkosti elektród. Pri použití vertikálnych uzemňovacích elektród je posledná metóda veľmi účinná, ak hlboké vrstvy pôdy majú nižší elektrický odpor ako horné.
B1.2. Elektrický odpor pôdy (špecifický)
Pripomínam: toto je veličina, ktorá určuje, ako dobre pôda vedie prúd cez seba. Čím menší odpor pôda má, tým efektívnejšie/ľahšie „absorbuje“ prúd z uzemňovacej elektródy.Príkladmi pôd, ktoré dobre vedú elektrický prúd, sú slané močiare alebo vysoko vlhká hlina. Ideálnym prírodným prostredím na prechod prúdu je morská voda.
Príkladom „zlej“ pôdy na uzemnenie je suchý piesok.
(V prípade záujmu si môžete pozrieť tabuľku hodnôt odporu pôdy používaných pri výpočtoch uzemňovacích zariadení).
Ak sa vrátime k prvému faktoru a spôsobu znižovania odporu uzemnenia v podobe zväčšenia hĺbky elektródy, môžeme povedať, že v praxi vo viac ako 70 % prípadov pôda v hĺbke viac ako 5 metrov niekoľkokrát nižší elektrický odpor ako je odpor povrchu v dôsledku vyššej vlhkosti a hustoty. Často sa vyskytuje podzemná voda, ktorá poskytuje pôde veľmi nízky odpor. Uzemnenie sa v takýchto prípadoch ukazuje ako veľmi kvalitné a spoľahlivé.
AT 2. Existujúce normy pre odpor uzemnenia
Keďže nie je možné dosiahnuť ideálny (nulový odpor šírenia), všetky elektrické zariadenia a elektronické zariadenia sú vytvorené na základe určitých štandardizovaných hodnôt odporu uzemnenia, napríklad 0,5, 2, 4, 8, 10, 30 alebo viac ohmov.Pre orientáciu uvediem nasledovné hodnoty:
- pre rozvodňu s napätím 110 kV by prúdový odpor nemal byť väčší ako 0,5 Ohm (PUE 1.7.90)
- pri pripájaní telekomunikačných zariadení, uzemnenie by zvyčajne malo mať odpor nie väčší ako 2 alebo 4 ohmy
- pre spoľahlivú prevádzku plynových uzáverov v ochranné zariadenia nadzemného komunikačného vedenia(napríklad lokálna sieť založená na medenom kábli alebo vysokofrekvenčnom kábli), uzemňovací odpor, ku ktorému sú pripojené (zvodiče), by nemal byť väčší ako 2 Ohmy. Existujú prípady s požiadavkou 4 ohmy.
- pri zdroji prúdu (napríklad transformátorovej rozvodni) by uzemňovací odpor nemal byť väčší ako 4 Ohmy pri lineárnom napätí 380 V trojfázového zdroja prúdu alebo 220 V zdroja jednofázového prúdu (PUE 1.7 0,101)
- pri uzemnení použitom na pripojenie bleskozvody, odpor by nemal byť väčší ako 10 ohmov (RD 34.21.122-87, odsek 8)
- pre súkromné domy, s pripojením na elektrickú sieť 220 Volt / 380 Volt:
- pri použití systému TN-C-S je potrebné lokálne uzemnenie s odporúčaným odporom nie väčším ako 30 Ohm (riadim sa PUE 1.7.103)
- pri použití systému TT (izolácia uzemnenia od neutrálu zdroja prúdu) a použití prúdového chrániča (RCD) s prevádzkovým prúdom 100 mA je potrebné lokálne uzemnenie s odporom maximálne 500 ohmov ( PUE 1.7.59)
AT 3. Výpočet odporu uzemnenia
Na úspešné navrhnutie uzemňovacieho zariadenia, ktoré má požadovaný uzemňovací odpor, sa zvyčajne používajú štandardné konfigurácie uzemnenia a základné vzorce pre výpočty.Konfiguráciu uzemňovacej elektródy zvyčajne vyberá inžinier na základe svojich skúseností a možnosti jej (konfigurácie) aplikácie na konkrétnom zariadení.
Výber výpočtových vzorcov závisí od zvolenej konfigurácie uzemnenia.
Samotné vzorce obsahujú parametre tejto konfigurácie (napríklad počet uzemňovacích elektród, ich dĺžka, hrúbka) a parametre pôdy konkrétneho objektu, kde bude zemná elektróda umiestnená. Napríklad pre jednu vertikálnu elektródu bude tento vzorec: 
Presnosť výpočtu býva nízka a opäť závisí od pôdy – v praxi sa takmer v 100 % prípadov vyskytujú nezrovnalosti v praktických výsledkoch. Je to spôsobené jej (pôdnou) veľkou heterogenitou: mení sa nielen hĺbkovo, ale aj plošne – vytvára trojrozmernú štruktúru. Existujúce vzorce na výpočet parametrov uzemnenia si len ťažko poradia s jednorozmernou heterogenitou pôdy a výpočty v trojrozmernej štruktúre zahŕňajú enormný výpočtový výkon a vyžadujú extrémne vysokú odbornosť obsluhy.
Okrem toho je na vytvorenie presnej mapy pôdy potrebné vykonať veľké množstvo geologických prác (napríklad pre oblasť 10*10 metrov je potrebné urobiť a analyzovať asi 100 jám do 10 metrov dlhé), čo spôsobuje výrazné zvýšenie nákladov na projekt a väčšinou to nie je možné.
Vo svetle vyššie uvedeného je výpočet takmer vždy povinným, ale orientačným opatrením a zvyčajne sa vykonáva na princípe dosiahnutia uzemňovacieho odporu „nie viac ako“. Do vzorcov sa dosadia priemerné hodnoty odporu pôdy alebo ich najväčšie hodnoty. To poskytuje „bezpečnostnú rezervu“ a v praxi je vyjadrené v zjavne nižších (nižšie znamená lepšie) hodnotách uzemňovacieho odporu, než sa očakávalo pri návrhu.
Konštrukcia uzemňovacích elektród
Pri konštrukcii uzemňovacích elektród sa najčastejšie používajú vertikálne uzemňovacie elektródy. Je to spôsobené tým, že horizontálne elektródy sa ťažko zakopávajú do veľkej hĺbky a v malej hĺbke takýchto elektród sa v zime výrazne zvyšuje ich uzemňovací odpor (zhoršenie hlavnej charakteristiky) v dôsledku zamrznutia vrchnej vrstvy. pôdy, čo vedie k veľkému zvýšeniu jej špecifického elektrického odporu.)
Uzemňovacie zariadenia a systémy na vyrovnávanie elektrického potenciálu v elektrických inštaláciách obsahujúcich zariadenia na spracovanie informácií (Google)
Štítky: Pridajte štítky
Prevažná väčšina domácich elektrospotrebičov je napájaná z bežnej domácej siete 220 voltov, čo znamená, že sú potenciálne nebezpečné pre ľudské zdravie. Aby sa vylúčila alebo minimalizovala pravdepodobnosť úrazu elektrickým prúdom, v súkromnom dome sa používa uzemnenie - obvod, ktorý vypúšťa do zeme prúd, ktorý môže vzniknúť na krytoch elektrických spotrebičov v dôsledku chybného zapojenia.
Medzi rôznymi možnosťami zabezpečenia vášho domova má uzemnenie v súkromnom dome osobitné miesto: schéma elektrickej siete akéhokoľvek moderného domu nebude schválená, ak nezabezpečuje pripojenie k uzemňovacej slučke.
Schéma uzemnenia pre súkromný dom
Existuje niekoľko možností a schém na uzemnenie súkromného domu plus jasné požiadavky PUE (pravidlá elektroinštalácie) - to všetko musí byť známe a pochopené, aby bola elektrina v dome bezpečná.
Prečo potrebujete uzemnenie v súkromnom dome: princíp činnosti
Uzemnenie v súkromnom dome sa považuje za dôležitú súčasť systému napájania. Inštaluje sa na nasledujúce účely:
Ochrana domácich obyvateľov pred úrazom elektrickým prúdom (pri dotyku zariadenia s poškodenou izoláciou elektrického vedenia);
Správna prevádzka moderných elektrických zariadení;
Bezpečná prevádzka plynových zariadení;
Efektívna prevádzka ochrany pred bleskom.
Princíp fungovania systému je založený na základných fyzikálnych zákonoch, ktoré hovoria, že elektrický prúd sa vždy pohybuje v smere najmenšieho odporu.
Ak dôjde k poškodeniu izolácie zariadenia, prúd vytečie (skrat) do krytu. Táto situácia je plná porúch a porúch, nehovoriac o nebezpečenstve, že osoba dostane citlivý výboj náhodným dotykom povrchu rukou.
Popis videa
Stručná a jasná schéma uzemnenia pre súkromný dom, prečo je to potrebné a čo by malo byť, je uvedené v nasledujúcom videu:
Ak existuje uzemnenie, prúd sa rozdelí s prihliadnutím na odpor tela a uzemňovací obvod domu (v obrátenom pomere).
Starostlivo navrhnuté ochranné uzemnenie vytvára elektrický obvod s odporom výrazne nižším ako má ľudské telo. Prúd prechádzajúci cez osobu nebude mať nebezpečný účinok a hlavný náboj pôjde do zeme.
Prechod elektrického prúdu cez ľudské telo v systéme bez uzemnenia a s uzemnením
Hlavným prvkom uzemnenia súkromného domu je uzemňovacia slučka - PUE ju definuje ako kovové vodiče a uzemňovacie elektródy (tyče alebo rúrky) uložené v zemi.
Vnútorné elektrické vedenie podľa moderných noriem sa vykonáva pomocou trojvodičového vodiča (fáza + neutrál + uzemnenie). Ochranné uzemňovacie vodiče spájajú obvod s elektrickými zariadeniami.
Na zaistenie bezpečnosti pri búrkach sa používajú zariadenia určené na tento účel - zvodiče určené pre vysoké prúdy a napätia.
V súčasnosti existujú tri sieťové uzemňovacie systémy, TN, TT a IT. Väčšinou sa v každodennom živote používa jedna z odrôd prvého z nich - TN-C, TN-S, TN-C-S.
Popis videa
O rozdiele medzi systémami TN a TT - vo videu:
Dekódovacie skratky
Prvé písmeno označuje spôsob uzemnenia zdroja energie, druhé písmeno charakterizuje uzemnenie spotrebiteľa.
T – zdroj (spotrebiteľ) je uzemnený;
I – prúdové časti zdroja sú izolované od zeme;
N – spotrebič je pripojený na zemniaci bod zdroja (vynulovaný).
C – vodiče N (nulový pracovný) a PE (nulový ochranný) sú spojené do jedného spoločného vodiča PEN;
S – funkcie vodičov N a PE sú oddelené.
Podtypy sústavy TN (TN-C, TN-S, TN-C-S) sa líšia spôsobom pripojenia vodičov N a PE.
Uzemňovacie systémy v AC sieťach
Systém TN-C
V tomto prípade jeden vodič (N a PE sú kombinované v celej elektrickej sieti) vykonáva prevádzkové aj ochranné funkcie.
Tento spôsob organizácie systému je všadeprítomný v starom bytovom fonde, je jednoduchý na implementáciu a ekonomický. Neprítomnosť samostatného ochranného uzemnenia však často vedie k skratu počas núdzovej situácie (prepätia). Podľa moderných noriem, ktoré sa odrážajú v požiadavkách PUE, je uzemňovací systém TN-C zakázaný pre nové budovy. Zároveň neexistuje žiadna povinná požiadavka na modernizáciu starých (pokiaľ sa nerobia veľké opravy).
Systém TN-S
Tu sú vodiče N a PE oddelené a na krytoch elektrických spotrebičov sa neobjaví žiadne napätie. Systém je bezpečný a dobre chráni ľudí, elektrické zariadenia v domácnosti a budovu. Hlavnou nevýhodou sú vysoké náklady na usporiadanie.
Systém TN-C-S
Kombinovaný systém. Na výstupe zo zdroja sú vodiče N a PE spojené do jedného vodiča. Na vstupe do objektu je doplnený ochranný vodič PE.
Pri rozhodovaní o tom, ktoré uzemnenie je najlepšie pre súkromný dom, by ste sa mali riadiť kódom PUE. Pre väčšinu spotrebiteľov odporúča subsystém TN-C-S ako hlavný; ľahko sa organizuje a spoľahlivejšie chráni pred požiarom v dôsledku skratu ako iné.
Na našej stránke nájdete kontakty na stavebné firmy, ktoré ponúkajú. Môžete priamo komunikovať so zástupcami návštevou výstavy domov „Nízka krajina“.
Rozdiely medzi systémom TN-C-S
Slučkové prvky, možnosti uzemnenia a požadované materiály
Ochranné uzemňovacie systémy (uzemňovacie zariadenia) sa zvyčajne delia na tieto prvky:
uzemňovacia elektróda (zemná slučka); existuje prirodzená a umelá možnosť;
uzemňovacích vodičov.
Podľa PUE bude vhodnejšie použiť prirodzenú uzemňovaciu elektródu (kovový plot alebo potrubie), ak jej odpor spĺňa stanovené normy. V opačnom prípade je dovolené použiť umelú uzemňovaciu elektródu. Na jeho stavbu potrebujete:
Kov pre uzemňovaciu elektródu (rúrka, hladké tvarovky, oceľový uholník, tyč, páska).
Drôt vyrobený z ocele, medi alebo hliníka s dostatočným prierezom.
Upevňovací materiál (kovové rohy, svorky, spojky).
Upevňovacie prvky a izolácia z plastu.
Z čoho pozostáva uzemnenie modulárneho kolíka?
Uzemňovacia slučka vidieckeho domu môže byť organizovaná na základe metódy modulárneho kolíka. Systém je extrémne odolný voči korózii, pri inštalácii sa nepoužíva zváranie. Uzemnenie kolíkov je zostavené z oceľových tyčí s dĺžkou do 1,5 m so závitovým pripojením. Medené (alebo s vrchnou vrstvou z nehrdzavejúcej ocele) čapy sa zatĺkajú do zeme vibračným kladivom (perforátorom) so špeciálnym nástavcom. Elektródy (kolíky) sú namontované vo veľkej hĺbke, takže parametre obvodu nezávisia od sezónnych zmien. Súprava sa zvyčajne kupuje hotová od organizácie, ktorá vykonáva inštaláciu. Vysoké náklady na takýto obvod sú odôvodnené jeho trvanlivosťou: životnosť medených tyčí dosahuje 30 rokov, nehrdzavejúcej ocele - 50 rokov.
Modulárna uzemňovacia súprava
Čierny kovový obrys
Tento dizajn má obmedzenú životnosť (5-10 rokov, kvôli korózii); Postupom času sa odpor obvodu výrazne zhoršuje. Je prípustné použiť čierny valcovaný kov s antikoróznym povlakom, ale je potrebné dbať na to, aby takýto povlak nebol dielektrický.
Požiadavky na odpor uzemňovacieho zariadenia.
Uzemnenie pre súkromný dom má zmysel, ak je odpor obvodu minimálny. V tomto prípade (keď je odpor človeka oveľa väčší ako odpor obvodu) telom prejde nepostrehnuteľný náboj a zvyšný potenciál pôjde do zeme.
Odolnosť je určená typom, množstvom a hĺbkou uzemňovacích prvkov, ako aj vlastnosťami pôdy. Za optimálne sa považujú hlinité a ílovité pôdy s vlhkosťou 20-40%.
Aby sa zabezpečilo, že uzemňovacie zariadenie plní svoje funkcie, vykoná sa meranie odporu.
Popis videa
Ako sa vykonávajú merania - vo videu:
Čo robiť pri výmene starého uzemňovacieho vedenia TN-C
Väčšina staršieho bytového fondu mala inštalovaný dvojvodičový napájací systém. Aj keď bolo nainštalované uzemnenie, bolo vykonané podľa schémy TN-C, ktorá používa jeden „neutrálny“ vodič na vykonávanie dvoch úloh - pracovnej (na prevádzku elektrických spotrebičov a zariadení) a ochrannej (na ochranu zariadení elektrickej siete). ).
V podstate takýto systém spoľahlivo chráni elektrický obvod ako celok, ale ponecháva napájané domáce elektrospotrebiče a ich majiteľov prakticky bez ochrany. Navyše, vo vlhkom počasí môže takéto spojenie viesť k napäťovým rázom aj počas ochranného vypnutia – z podobných dôvodov sa vyskytli aj smrteľné prípady.
Schéma oddelenia vodičov PEN
Pri výstavbe nových domov tento systém nie je povolený; tam, kde sa zachoval, sa odporúča, ak je to možné, prejsť na systém TN-C-S (na vstupe do objektu sa vodič PEN znovu uzemní a následne rozdelí na PE a N). V prípade núdze je vodič N odpojený od siete, čím chráni domáce elektrické spotrebiče a ich majiteľov pred problémami.
Prechod na systém TN-C-S v domoch s opotrebovanými elektrickými rozvodmi je opodstatnený z bezpečnostných dôvodov.
Prečo potrebujete RCD, ak existuje uzemnenie?
RCD (reziduálne prúdové zariadenie) je vysokorýchlostný spínač, ktorý pracuje v tandeme s uzemňovacou slučkou a reaguje na únik prúdu prerušením obvodu.
Obvod bez uzemnenia a RCD
Pri porušení izolácie vodiča sa na kovovom telese elektrického zariadenia objaví fáza. Ak prúd nemá kam ísť ďalej, tak pri kontakte človeka s telom elektrického zariadenia výboj prejde telom. Dôsledky budú závisieť od mnohých faktorov a výsledky môžu byť rôzne – od strachu až po prerušenie funkcie srdca.
Bez uzemnenia fáza na povrchu zariadenia s poškodeným vedením zostane, kým sa nevypne vstupný istič.
RCD v obvode bez ochranného vodiča (TN-C)
Ak je v takomto systéme porušená izolácia vodiča, RCD nebude okamžite fungovať, pretože sa nevyskytne žiadny zvodový prúd. Ale akonáhle sa človek dotkne poškodeného zariadenia, časť prúdu pôjde do tela a RCD sa vypne.
Aj bez uzemnenia prúd bude prechádzať ľudským telom len po dobu potrebnú na vypnutie prúdového chrániča– zvyčajne desatiny sekundy. V dôsledku toho sú možné bolestivé pocity, ale s najväčšou pravdepodobnosťou sa dá vyhnúť smrteľnému výsledku.
Obvod s ochranným vodičom (TN-S a TN-C-S) a RCD
Ak je elektrický spotrebič v kontakte s uzemňovacou slučkou a je pripojený cez RCD, potom pri skrate fázového vodiča ku kovovému puzdru elektrický spotrebič, únik sa objaví okamžite prúd (ktorý ide do zeme). RCD sa vypne a preruší obvod.
Plynový kotol a RCD
Najprv musíte pochopiť, že uzemnenie plynového kotla v súkromnom dome musí byť vykonané bez problémov - neexistujú žiadne výnimky.
Uzemnenie plynového kotla a inštalácia RCD sa vykonávajú súčasne. Toto je nevyhnutná podmienka pri pripojení plynu k obytnej budove, pretože počas prevádzky sa na tele plynového kotla vytvára povrchové napätie.
Uzemnenie plynového kotla v súkromnom dome zabráni poškodeniu drahých elektronických zariadení a zabráni požiaru spôsobenému statickou elektrinou. Toto opatrenie, vzhľadom na vysokú výbušnosť plynu, slúži ako dodatočná ochrana pred požiarom.
Všetky časti plynového kotla sú nevyhnutne uzemnené
Aký druh práce sa vykonáva pri inštalácii uzemnenia?
Celý proces vytvárania uzemňovacej slučky je rozdelený do nasledujúcich etáp:
Po určení bezpečnej hĺbky konštrukcie (kde je pôda vždy mokrá) sa vykope priekopa.
Kovové tyče (uzemňovacie elektródy) sú uložené v zemi.
Zostaví sa uzemňovacia slučka: tyče usporiadané v rade alebo v tvare postavy (zvyčajne trojuholníka), spojené páskou alebo rúrkami a zvarené v sérii.
Obvod je dodatočne privarený k spodnému vodiču oceľovou páskou.
Hotová uzemňovacia elektróda je pripojená k elektrickému panelu a výkop je zasypaný.
Počas inštalácie kompetentní špecialisti berú do úvahy niektoré dôležité nuansy:
Obrys by mal byť umiestnený pod čiarou zamrznutia pôdy. V opačnom prípade, keď sa voda v zemi zmení na ľad, zem prestane viesť prúd a uzemnenie nebude fungovať.
Uzemňovacie elektródy nie je možné natrieť, pretože vrstva farby je dielektrikum a obvod nebude v kontakte so zemou.
Uzemnenie v súkromnom dome, schéma zapojenia
Záver
Všetko, čo sa stalo známym v každodennom živote - chladnička, mikrovlnná rúra, hydromasážna kabína - by nemalo byť nebezpečné. Správne navrhnuté uzemnenie vo vidieckom dome, keď je obvod systému a kryt zariadení jeden, by malo zabezpečiť bezpečné napájanie bez rizika pre ľudí a ich prostredie.
Ochranné uzemnenie je úmyselné elektrické spojenie so zemou alebo ekvivalentom kovových častí bez prúdu, ktoré sa môžu stať živými.
Účel ochranného uzemnenia- znížiť na bezpečnú hodnotu napätie voči zemi na kovových častiach zariadenia, ktoré nie sú pod napätím, ale môžu sa pod napätím v dôsledku zlyhania izolácie elektrických inštalácií. V dôsledku skratu na kryte uzemneného zariadenia sa zníži dotykové napätie a v dôsledku toho aj prúd prechádzajúci ľudským telom pri dotyku s krytmi.
Na ochranu pred účinkami atmosférickej elektriny sa používa aj uzemnenie elektrických zariadení, budov a stavieb.
Ochranné uzemnenie sa používa v trojfázových trojvodičových sieťach s napätím do 1000 V s izolovaným neutrálom av sieťach s napätím 1000 V a vyšším - s akýmkoľvek neutrálnym režimom.
Uzemňovacie zariadenie
Uzemňovacie zariadenie- ide o súbor uzemňovacích vodičov a uzemňovacích vodičov spájajúcich uzemnené časti elektrickej inštalácie s uzemňovacím vodičom.
Existujú prírodné a umelé uzemňovacie elektródy.
Pre uzemňovacie zariadenia by sa mali najskôr použiť prirodzené uzemňovacie vodiče:
- vodovodné potrubia položené v zemi;
- kovové konštrukcie budov a konštrukcie majúce
- spoľahlivé spojenie so zemou;
- kovové plášte káblov (okrem hliníkových);
- pažnicové rúry pre artézske studne.
Ako uzemňovacie vodiče je zakázané používať potrubia s horľavými kvapalinami a plynmi alebo vykurovacie rozvody.
Prirodzené uzemňovacie vodiče musia byť pripojené k uzemňovacej sieti najmenej na dvoch rôznych miestach.
Ako umelé uzemňovacie vodiče sa používajú:
- oceľové rúry s priemerom 3-5 cm, hrúbka steny 3,5 mm,
- 2-3 m dlhé;
- pásová oceľ s hrúbkou najmenej 4 mm;
- uhlová oceľ s hrúbkou najmenej 4 mm;
- tyčová oceľ s priemerom najmenej 10 mm, dĺžkou do 10 m alebo viac.
Pre umelé uzemňovacie vodiče v agresívnych pôdach (alkalické, kyslé a pod.), kde podliehajú zvýšenej korózii, sa používa meď, pomedený alebo pozinkovaný kov.
Hliníkové káblové plášte, rovnako ako holé hliníkové vodiče, nemožno použiť ako umelé uzemňovacie vodiče, pretože oxidujú v pôde a oxid hlinitý je izolant.
Každý jednotlivý vodič v kontakte so zemou sa nazýva jediná uzemňovacia elektróda, alebo elektróda. Ak sa uzemňovacia elektróda skladá z viacerých paralelne k sebe pripojených elektród, ide o tzv skupinová uzemňovacia elektróda.
Na ponorenie zvislých elektród do zeme najskôr vykopajte priekopu hlbokú 0,7 až 0,8 m, po ktorej sa pomocou mechanizmov zatlačia rúry alebo rohy. Oceľové tyče s priemerom 10-12 mm sú zakopané do zeme pomocou špeciálneho zariadenia a dlhšie - pomocou vibrátora. Horné konce vertikálnych elektród ponorených do zeme sú spojené s oceľovým pásom zváraním.
Ochranné uzemňovacie zariadenie môže byť implementované dvoma spôsobmi: obrys umiestnenie uzemňovacích vodičov a diaľkový
Pri obrysovom umiestnení uzemňovacích vodičov je zabezpečené vyrovnanie potenciálu v prípade jednofázového zemného spojenia. Vzájomným vplyvom uzemňovacích vodičov sa navyše znižuje dotykové napätie a krokové napätie v chránenom priestore. Vzdialené uzemnenia tieto vlastnosti nemajú. Ale pri metóde vzdialeného umiestnenia existuje výber miest na zakopanie uzemňovacích elektród.
V priestoroch by mali byť uzemňovacie vodiče umiestnené tak, aby boli prístupné na kontrolu a spoľahlivo chránené pred mechanickým poškodením. Na podlahe priestorov sú uzemňovacie vodiče položené v špeciálnych drážkach. V miestnostiach, kde je možný únik žieravých pár a plynov, ako aj s vysokou vlhkosťou, sú uzemňovacie vodiče položené pozdĺž stien na konzolách 10 mm od steny.
Každý kryt elektrickej inštalácie musí byť pripojený k uzemňovacej elektróde alebo k uzemňovacej sieti pomocou samostatnej vetvy. Postupné pripojenie niekoľkých uzemnených krytov elektrickej inštalácie k uzemňovaciemu vodiču je zakázané.
Odpor uzemňovacieho zariadenia je súčtom odporov uzemňovacieho vodiča voči zemi a uzemňovacích vodičov.
Odpor uzemňovacej elektródy voči zemi je pomer napätia na uzemňovacej elektróde k prúdu prechádzajúcemu cez uzemňovaciu elektródu do zeme.
Hodnota odporu uzemňovacej elektródy závisí od rezistivity pôdy, v ktorej je uzemňovacia elektróda umiestnená; typ veľkosti a usporiadania prvkov, z ktorých je vyrobená uzemňovacia elektróda; počet a vzájomná poloha elektród.
Hodnota odporu uzemňovacích vodičov sa môže niekoľkokrát meniť v závislosti od ročného obdobia. Uzemňovacie vodiče majú najväčší odpor v zime, keď pôda premrzne a v období sucha.
Najvyššia prípustná hodnota odporu uzemnenia v inštaláciách do 1000 V: 10 Ohmov - s celkovým výkonom generátorov a transformátorov 100 kVA alebo menej, 4 Ohmy - vo všetkých ostatných prípadoch.
Tieto normy sú odôvodnené prípustnou hodnotou dotykového napätia, ktoré by v sieťach do 1000 V nemalo prekročiť 40 V.
V inštaláciách nad 1000 V je povolený uzemňovací odpor R3<= 125/I 3 Ом, но не более 4 Ом или 10 Ом.
V inštaláciách nad 1000 V s vysokými zemnými poruchovými prúdmi by odpor uzemňovacieho zariadenia nemal byť väčší ako 0,5 Ohm, aby sa zabezpečilo automatické vypnutie časti siete v prípade nehody.
Uzemnenie a ochranné vypnutie
Nulovanie- ide o zámerné elektrické spojenie s neutrálnym ochranným vodičom z kovových častí bez prúdu, ktoré môžu byť pod napätím.
Nulový ochranný vodič - vodič spájajúci neutralizované časti s neutrálnym bodom vinutia zdroja prúdu alebo jeho ekvivalentom.
Uzemnenie sa používa v sieťach s napätím do 1000 V s uzemneným neutrálom. V prípade výpadku fázy dôjde k jednofázovému skratu na kovovom plášti elektrického zariadenia, čo vedie k rýchlej činnosti ochrany a tým k automatickému odpojeniu poškodenej inštalácie od napájacej siete. Takouto ochranou sú poistky alebo maximálne ističe inštalované na ochranu pred skratovými prúdmi; magnetické štartéry so zabudovanou tepelnou ochranou; stýkače s tepelnými relé a iné zariadenia.
Keď sa fáza rozpadne na kryte, prúd tečie pozdĺž cesty „telo - neutrálny vodič - vinutia transformátora - fázový vodič - poistky“. Vzhľadom na to, že odpor pri skrate je malý, prúd dosiahne veľké hodnoty a poistky sa vypnú.
Účelom neutrálneho vodiča v elektrickej sieti je poskytnúť množstvo skratového prúdu potrebného na odpojenie elektrickej inštalácie vytvorením obvodu s nízkym odporom pre tento prúd.
Nulový vodič musí byť položený tak, aby sa vylúčila možnosť zlomenia; Do neutrálneho vodiča je zakázané inštalovať poistky, spínače a iné zariadenia, ktoré by mohli narušiť jeho celistvosť. Vodivosť neutrálneho vodiča musí byť najmenej 50% vodivosti fázového vodiča. Ako neutrálne ochranné vodiče sa používajú holé alebo izolované vodiče, oceľové pásy, hliníkové plášte káblov, rôzne kovové konštrukcie budov atď.
Kontrola uzemnenia elektrického zariadenia sa vykonáva pri jeho prijatí do prevádzky, ako aj pravidelne počas prevádzky. Raz za päť rokov sa musí merať impedancia fázovo-nulovej slučky pre najvzdialenejšie a tiež najvýkonnejšie elektrické prijímače, nie však menej ako 10% z ich celkového počtu.
Bezpečnostné vypnutie je špeciálny prípad ochranného nulovania. Na rozdiel od uzemnenia je možné ochranné vypnutie použiť v akejkoľvek sieti bez ohľadu na prijatý neutrálny režim, hodnotu napätia a prítomnosť neutrálneho vodiča v nich.
Ochranné vypnutie je ochranný systém, ktorý automaticky vypne elektrickú inštaláciu pri nebezpečenstve úrazu elektrickým prúdom osoby (pri zemnom spojení, znížení izolačného odporu, poruche uzemnenia alebo uzemnenia). Ochranné vypnutie sa používa v prípadoch, keď je ťažké uzemniť alebo neutralizovať a tiež v niektorých prípadoch okrem nich.
Podľa toho, aká je vstupná hodnota, na zmenu ktorej ochranné vypnutie reaguje, sa rozlišujú tieto ochranné vypínacie obvody: pre napätie krytu voči zemi; pre zemný poruchový prúd; pre napätie alebo prúd s nulovou sekvenciou; na fázovom napätí voči zemi; pre jednosmerné a striedavé prevádzkové prúdy; kombinované.
Ochranné vypnutie sa vykonáva pomocou automatických ističov vybavených špeciálnym ochranným vypínacím relé. Doba odozvy ochranného vypnutia nie je dlhšia ako 0,2 s.
Uzemnenie elektrických inštalácií je rozdelené do dvoch hlavných typov - funkčné pracovné a ochranné. Niektoré zdroje obsahujú aj doplnkové typy uzemnenia, ako meracie, riadiace, prístrojové a rádiové.
Pracovné alebo funkčné uzemnenie
V časti PUE, odsek č. 1.7.30, je uvedená definícia pracovného uzemnenia: „pracovné uzemnenie je uzemnenie jedného alebo viacerých bodov živých častí elektrickej inštalácie, ktoré sa nepoužíva na bezpečnostné účely“.
Takéto uzemnenie znamená elektrický kontakt so zemou. Je to nevyhnutné pre normálnu prevádzku elektrickej inštalácie v normálnom režime.
Účel funkčného uzemnenia
Aby ste pochopili, čo sa nazýva pracovné uzemnenie, mali by ste poznať jeho hlavný účel - eliminovať nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom v prípade, že osoba príde do kontaktu s telom elektrickej inštalácie alebo jej živými časťami, ktoré sú momentálne pod napätím.
Táto ochrana sa používa v sieťach s rozvodom trojfázového prúdu. Izolovaný neutrál je potrebný pre elektrickú sieť, kde napätie nepresahuje 1 kV. V sieťach s napätím nad 1 kV je možné ochranné uzemnenie vykonať s akýmkoľvek neutrálnym režimom.
Ako funguje ochranné (funkčné) uzemnenie?
Princíp fungovania funkčného uzemnenia spočíva v znížení napätia medzi krytom, ktorý sa v dôsledku neočakávanej nehody dostal pod napätie, a zemou na hodnotu, ktorá je pre človeka bezpečná.
Ak teleso elektrickej inštalácie, ktorá je pod prúdom, nie je vybavené funkčným uzemnením, potom je dotyk osoby ekvivalentný kontaktu s fázovým vodičom.
Ak vezmeme do úvahy, že odpor topánok človeka, ktorý sa dotýkal elektroinštalácie a podlahy, na ktorej stojí, je voči zemi zanedbateľný, potom môže prúd dosiahnuť nebezpečnú hodnotu.
Keď funkčné uzemnenie funguje správne, prúd prechádzajúci cez osobu bude bezpečný. Napätie pri dotyku bude tiež zanedbateľné. Hlavná časť elektriny pôjde cez uzemňovací vodič do zeme.
Rozdiely medzi pracovným a ochranným uzemnením
Pracovné a ochranné uzemnenie sa od seba líšia predovšetkým účelom. Ak je prvý potrebný na zabezpečenie správnej a neprerušovanej prevádzky elektrického zariadenia, potom druhý slúži na ochranu osôb pred ním a tiež chráni zariadenie pred poškodením v prípade poruchy akéhokoľvek elektrického zariadenia na kryte. Ak je budova vybavená bleskozvodom, tento typ uzemnenia ochráni zariadenia pred preťažením v prípade úderu blesku.
Pracovné uzemnenie elektrických inštalácií v prípade výskytu bude hrať ochrannú úlohu, ale jeho hlavnou funkciou je zabezpečiť správnu neprerušovanú prevádzku elektrického zariadenia.
V nezmenenej podobe sa funkčné uzemnenie používa iba v priemyselných zariadeniach. V obytných budovách sa používa uzemňovací vodič, ktorý je pripojený k zásuvke. V dome sú však domáce spotrebiče, ktoré predstavujú potenciálne nebezpečenstvo pre spotrebiteľa, preto by nebolo zbytočné ich uzemňovať pomocou
Domáce spotrebiče, ktoré je potrebné pripojiť k pracovnej zemi:
- Mikrovlnná rúra.
- Rúra a sporák na elektrinu.
- Práčka.
- Systémová jednotka osobného počítača.
Návrh uzemnenia
Pracovné uzemnenie pozostáva zo železných kolíkov zarazených do zeme, fungujúcich ako vodiče, do hĺbky asi 2-3 metrov.
Takéto kovové tyče spájajú uzemňovacie svorky elektrického zariadenia s uzemňovacou zbernicou, čím vytvárajú kovové spojenie.
V každom bytovom dome je kovová prípojka. Ide o zváranú železnú konštrukciu, ktorá spája horné konce uzemňovacích elektród navzájom. Tá je odvezená do vstupného panelu domu na ďalšiu distribúciu do bytov.
Ako uzemňovací vodič sa používa zbernica alebo drôt s prierezom najmenej 4 metre štvorcové. mm, maľované žltými a zelenými pruhmi. Kábel sa primárne používa na prenos funkčného uzemnenia z prípojnice na prípojnicu.
Z bezpečnostných dôvodov sa pravidelne kontroluje elektronický odpor kovového uzemnenia. Meria sa od uzemňovacej svorky elektrickej inštalácie po uzemňovaciu slučku, ktorá je od nej najďalej. Hodnota odporu v žiadnej časti pracovnej pôdy by nemala presiahnuť 0,1 Ohm.
Prečo sa vyrába niekoľko uzemňovacích elektród?
Elektrická inštalácia nemôže byť vybavená iba jednou uzemňovacou elektródou, pretože pôda je nelineárny vodič. Zemný odpor je silne závislý od napätia a oblasti kontaktu s vloženými pracovnými uzemňovacími kolíkmi. Jedna uzemňovacia elektróda bude mať nedostatočnú kontaktnú plochu s pôdou na zabezpečenie neprerušovanej prevádzky elektrickej inštalácie. Ak nainštalujete 2 uzemňovacie elektródy vo vzdialenosti niekoľkých metrov od seba, objaví sa dostatočná kontaktná plocha so zemou. Malo by sa však pamätať na to, že kovové časti uzemnenia nemožno príliš oddeliť, pretože spojenie medzi nimi bude prerušené. V dôsledku toho zostanú iba dve uzemňovacie elektródy inštalované samostatne v pôde, ktoré nie sú navzájom spojené. Optimálna vzdialenosť medzi dvoma zemnými slučkami je 1-2 metre.
Ako neuzemniť
Podľa odseku 1.7.110 PUE je zakázané používať akékoľvek typy potrubí ako pracovné uzemnenie. Okrem toho je zakázané vytiahnuť uzemňovací kábel a pripojiť ho k nepripravenej kontaktnej podložke na zbernici. Tento zákaz sa vysvetľuje skutočnosťou, že každý kov má svoj vlastný individuálny potenciál. Pri pôsobení vonkajších faktorov sa vytvára galvanická para, ktorá prispieva k procesu elektrickej erózie. Korózia sa môže šíriť pod plášťom uzemňovacieho vodiča, čo zvyšuje riziko roztavenia pri aplikovaní vysokých prúdov do uzemňovacej slučky v prípade nehody. Špeciálne ochranné mazivo zabraňuje zničeniu kovu, ale funguje iba v suchej miestnosti.
PUE tiež zakazuje sekvenčné uzemnenie elektrických inštalácií medzi sebou alebo pripojenie viac ako jedného kábla k jednej uzemňovacej zbernicovej podložke. Ak sa takéto pravidlá zanedbá, potom v prípade nehody na jednej inštalácii naruší prácu svojho suseda. Tento jav sa nazýva elektrická neporovnateľnosť. Ak je pracovná zem nesprávne pripojená, sanačné práce môžu byť životu nebezpečné.
Požiadavky na uzemňovacie konštrukcie
Aby ste pochopili, čo sa nazýva pracovné uzemnenie, ako aj aké požiadavky sú kladené na takéto konštrukcie, mali by ste vedieť, že na ochranu ľudí pred úrazom elektrickým prúdom, ktorého napätie nepresahuje 1 000 V, je potrebné uzemniť úplne všetky kovy. časti elektrických zariadení. Je dôležité, aby všetky konštrukcie postavené na účely uzemnenia spĺňali všetky bezpečnostné normy potrebné na zabezpečenie normálnej prevádzky sietí a prídavných poistiek proti možnému preťaženiu.
Nebezpečenstvo kontaktu so živými časťami
Ak sa osoba dostane do kontaktu so živými časťami elektrického obvodu alebo s kovovými konštrukciami, ktoré sú pod napätím v dôsledku porušenia izolačnej vrstvy kábla, môže dôjsť k úrazu elektrickým prúdom. Výsledné zranenie sa prejaví ako popálenina na koži. Takýto úder môže spôsobiť, že človek stratí vedomie, môže dôjsť k zástave dýchania a srdca. Existujú prípady, keď elektrický šok pri nízkom napätí vedie k smrti človeka.
Preventívne opatrenia proti úrazu elektrickým prúdom
Pre maximálnu ochranu osôb pred kontaktom so živými časťami elektroinštalácie, ako aj s jej kovovými časťami, je potrebné nebezpečný predmet úplne izolovať. Za týmto účelom nainštalujte rôzne ploty okolo elektrických inštalácií.