uadepe.ru

Заземлення, принципи пристрою

Заземлення, принципи пристрою

Заземлення - електричне з`єднання предмета з провідного матеріалу з землею. Заземлення складається з заземлювача (провідної частини або сукупності з`єднаних між собою провідних частин, що знаходяться в електричному контакті із землею безпосередньо або через проміжне провідне середовище) і заземлюючого провідника, яка з`єднує заземлювальний пристрій з заземлювачем.

Заземлювач може бути простим металевим стрижнем (найчастіше сталевим, рідше мідним) або складним комплексом елементів спеціальної форми. Якість заземлення визначається значенням електричного опору кола заземлення, яке можна знизити, збільшуючи площу контакту або провідність середовища - використовуючи безліч стрижнів, підвищуючи вміст солей в землі і т.д.

влаштування заземлення

У Росії вимоги до заземлення і його пристрій регламентуються "Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ)".

позначення

Провідники захисного заземлення в усіх електроустановках, а також нульові захисні провідники в електроустановках напругою до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю, в тому числі шини, повинні мати буквене позначення РЕ і колірне позначення чергуються поздовжніми або поперечними смугами однакової ширини (для шин від 15 до 100 мм ) жовтого і зеленого кольорів. Нульові робочі (нейтральні) провідники позначаються літерою N та блакитним кольором. Поєднані нульові захисні і нульові робочі провідники повинні мати буквене позначення PEN і колірне позначення: блакитний колір по всій довжині і жовто-зелені смуги на кінцях.

Помилки в пристрої заземлення

Неправильні PE-провідники

Іноді в якості заземлювача використовують водопровідні труби або труби опалення, однак їх не можна використовувати в якості заземлюючого провідника. У водопроводі можуть бути непровідні вставки (наприклад, пластикові труби), електричний контакт між трубами може бути порушений через корозію, і, нарешті, частина трубопроводу може бути розібрана для ремонту.

Об`єднання робочого нуля і PE-провідника

Іншим часто зустрічається порушенням є об`єднання робочого нуля і PE-провідника за точкою їх поділу (якщо вона є) по ходу розподілу енергії. Таке порушення може привести до появи досить значних струмів по PE-провідника (який не повинен бути токонесущей в нормальному стані), а також до помилкових спрацьовувань пристрою захисного відключення (якщо воно встановлено).



Неправильне поділ PEN-провідника

Вкрай небезпечним є наступний спосіб «створення» PE-провідника: прямо в розетці визначається робочий нульовий провідник і ставиться перемичка між ним і PE-контактом розетки. Таким чином, PE-провідник навантаження, підключеної до цієї розетки, виявляється сполученим з робочим нулем.

Небезпека даної схеми в тому, що на заземляющем контакті розетки, а отже, і на корпусі підключеного приладу з`явиться фазний потенціал, при виконанні будь-якого з наступних умов:

Розрив (роз`єднання, перегорання і т.д.) нульового провідника на ділянці між розеткою і щитом (а також далі, аж до точки заземлення PEN-провідника);

Перестановка місцями фазного і нульового (фазний замість нульового і навпаки) провідників, що йдуть до цієї розетки.

Захисна функція заземлення

Принцип захисної дії

Захисна дія заземлення засноване на двох принципах:

Зменшення до безпечного значення різниці потенціалів між заземлювальним проводять предметом і іншими провідними предметами, що мають природне заземлення.

Відведення струму витоку при контакті заземлюється проводить предмета з фазним проводом. У правильно спроектованій системі поява струму витоку призводить до негайного спрацьовування захисних пристроїв (пристроїв захисного відключення - УЗО).

Таким чином, заземлення найбільш ефективно тільки в комплексі з використанням пристроїв захисного відключення. В цьому випадку при більшості порушень ізоляції потенціал на заземлених предметах не перевищить небезпечних величин. Більш того, несправний ділянку мережі буде відключений протягом дуже короткого часу (десяті. Соті частки секунди - час спрацьовування УЗО).

Типовий випадок несправності електрообладнання - потрапляння фазної напруги на металевий корпус приладу внаслідок порушення ізоляції [4]. Залежно від того, які захисні заходи реалізовані, можливі наступні варіанти:

- Корпус не заземлений, УЗО відсутнє (найбільш небезпечний варіант). Корпус приладу буде перебувати під фазним потенціалом і це ніяк не буде виявлено. Дотик до такого несправного приладу може бути смертельно небезпечним.

- Корпус заземлений, УЗО відсутнє. Якщо струм витоку по ланцюгу фаза-корпус-заземлювач досить великий (перевищує поріг спрацьовування запобіжника, що захищає цей ланцюг), то запобіжник спрацює і відключить ланцюг. Найбільше чинне напруга (щодо землі) на заземленому корпусі складе Umax = RG · IF, де RG. опір заземлювача, IF. ток, при якому спрацьовує запобіжник, що захищає цей ланцюг. Даний варіант недостатньо безпечний, тому що при високому опорі заземлювача і великих номіналах запобіжників потенціал на заземленому провіднику може досягати досить значних величин. Наприклад, при опорі заземлювача 4 Ом і запобіжнику номіналом 25 А потенціал може досягати 100 вольт.

Корпус не заземлений, УЗО встановлено. Корпус приладу буде перебувати під фазним потенціалом і це не буде виявлено до тих пір, поки не виникне шлях для проходження струму витоку. У гіршому випадку витік станеться через тіло людини, яка торкнулася одночасно несправного приладу і предмета, що має природне заземлення. УЗО відключає ділянку мережі з несправністю, як тільки виник витік. Людина отримає лише короткочасний удар струмом (0,01? 0,3 секунди - час спрацьовування УЗО), як правило, не заподіює шкоди здоров`ю.

Корпус заземлений, УЗО встановлено. Це найбільш безпечний варіант, оскільки два захисних заходи взаємно доповнюють один одного. При попаданні фазної напруги на заземлений провідник струм тече з фазного провідника через порушення ізоляції в заземлюючий провідник і далі в землю. УЗО негайно виявляє цей витік, навіть якщо та досить незначна (зазвичай поріг чутливості УЗО становить 10 мА або 30 мА), і швидко (0,01? 0,3 секунди) відключає ділянку мережі з несправністю. Крім цього, якщо струм витоку досить великий (перевищує поріг спрацьовування запобіжника, що захищає цей ланцюг), то може також спрацювати і запобіжник. Яке саме захисний пристрій (УЗО або запобіжник) відключить ланцюг - залежить від їх швидкодії і струму витоку. Можливо також спрацьовування обох пристроїв.

Опір пластикової вставки (R4) може бути настільки велике, що електричний контакт буде майже виключений

Помилкове спрацьовування УЗО (F4) при об`єднанні нулів за точкою поділу

Чому вкрай небезпечно створювати PE-провідник прямо в розетці

типи заземлення

TN-C

Система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combine) запропонована німецьким концерном АЕГ (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) в 1913 році. Робочий нуль і PE-провідник (Protection Earth) в цій системі поєднані в один провід. Найбільшим недоліком було утворення лінійної напруги (в 1,732 рази вище фазного) на корпусах електроустановок при аварійному обриві нуля.

Поділися в соціальних мережах:


Схожі