Minden, amit a földelésről tudni kell

Földelés. Az alapok

Földelés — vezetőképes anyagú tárgy elektromos csatlakoztatása a földhöz. A földelés egy földelő vezetékből (egy vezető részből vagy egymáshoz kapcsolódó vezető részek halmazából, amelyek közvetlenül vagy köztes vezető közegen keresztül érintkeznek a földeléssel) és a földelendő eszközt a földelővezetékkel összekötő földelővezetékből áll. A földelőkapcsoló lehet egyszerű fémrúd (leggyakrabban acél, ritkábban réz) vagy speciálisan kialakított elemek összetett komplexuma.

A földelés minőségét a földelő áramkör elektromos ellenállásának értéke határozza meg, amely csökkenthető az érintkezési felület vagy a közeg vezetőképességének növelésével — sok rúd használatával, a talaj sótartalmának növelésével stb. Földelő készülék Oroszországban szabályozzák a földelésre és annak elrendezésére vonatkozó követelményeket Elektromos szerelési szabályok (PUE).

A védőföldelő vezetékeket minden elektromos berendezésben, valamint a 1 kV-ig terjedő feszültségű, szilárd földelt nullával rendelkező elektromos berendezések nullavezető vezetékeit, beleértve a buszokat is, PE betűjelzéssel és váltakozó hosszanti vagy keresztirányú csíkokkal ellátott színjelöléssel kell ellátni. szélességű (15-100 mm-es buszokhoz) sárga és zöld.

A nulla üzemű (semleges) vezetékek N betűvel és kékkel vannak jelölve. A kombinált nulla védő- és nulla működő vezetékeknek PEN betűjellel és színjelöléssel kell rendelkezniük: teljes hosszában kék, a végén sárga-zöld csíkok.

Hibák a földelő berendezésben

Rossz PE vezetékek

Néha vízcsöveket vagy fűtőcsöveket használnak földelő vezetékként, de nem használhatók földelő vezetőként. A vízvezetéken lehetnek nem vezető betétek (pl. műanyag csövek), a csövek közötti elektromos érintkezés a korrózió miatt megszakadhat, végül a csövek egy része javítás céljából szétszedhető.

A működő nulla- és PE-vezeték kombinálása

Egy másik gyakori szabálysértés a működő nulla és a PE-vezető egyesítése a szétválasztási pont mögött (ha van ilyen) az áramelosztáson. Az ilyen megsértés meglehetősen jelentős áramok megjelenéséhez vezethet a PE vezeték mentén (amelynek normál állapotban nem szabad áramot vezetnie), valamint hamis pozitív eredményeket a maradékáram-eszközön (ha fel van szerelve). A PEN vezeték helytelen elválasztása

A PE-vezető "létrehozásának" következő módja rendkívül veszélyes: egy működő nullavezetőt közvetlenül az aljzatban határoznak meg, és egy jumpert helyeznek el a dugaszolóaljzat PE-érintkezője közé.Így az ehhez a kimenethez csatlakoztatott terhelés PE-vezetője a működő nullához csatlakozik.

Ennek az áramkörnek az a veszélye, hogy a fázispotenciál megjelenik az aljzat földelési érintkezőjén, és ezért a csatlakoztatott készülék esetében, ha az alábbi feltételek bármelyike ​​teljesül:
— a nulla vezeték megszakítása (lekapcsolás, égés stb.) a kimenet és az árnyékolás közötti területen (és tovább, a PEN vezeték földelési pontjáig);
— Cserélje fel az ehhez a kimenethez vezető fázis és nulla vezetéket (fázis a nulla helyett és fordítva).

Védő földelés funkció

A földelés védő hatása két elven alapul:

— A földelt vezető tárgy és más természetes földeléssel rendelkező vezető tárgyak közötti potenciálkülönbség biztonságos értékre való csökkentése.

— Szivárgó áram folyik, amikor egy földelt vezető tárgy érintkezik egy fázisvezetővel. Megfelelően megtervezett rendszerben a szivárgó áram megjelenése a védőberendezések azonnali működéséhez vezet (maradékáram-védőberendezések — RCD).

Így a földelés csak hibaáram-védőeszközök használatával a leghatékonyabb. Ebben az esetben a legtöbb szigeteléssértés esetén a földelt tárgyak potenciálja nem haladja meg a veszélyes értékeket. Ezenkívül a hálózat hibás szakasza nagyon rövid időn belül (tizedmásodpercek - az RCD kioldási ideje) megszakad.

Földelés elektromos berendezés meghibásodása esetén Az elektromos berendezés meghibásodásának tipikus esete a szigetelés meghibásodása miatt a készülék fém testébe ütköző fázisfeszültség. Attól függően, hogy milyen biztonsági intézkedések vannak érvényben, a következő lehetőségek lehetségesek:

— Az eset nem megalapozott, nincs RCD (a legveszélyesebb lehetőség). A készülék teste fázispotenciálon lesz, és ez semmilyen módon nem érzékelhető. Egy ilyen hibás készülék megérintése végzetes lehet.

— A ház földelt, nincs RCD. Ha a szivárgási áram a fázistest testáramkörében elég nagy (meghaladja az áramkört védő biztosíték küszöbértékét), akkor a biztosíték kiolvad és leállítja az áramkört. A földelt ház legnagyobb effektív feszültsége (a testhez viszonyítva) Umax = RGIF, ahol RG? földellenállás HA? az az áram, amelynél az áramkört védő biztosíték kiold. Ez az opció nem elég biztonságos, mert nagy földelési ellenállás és nagy biztosítékok esetén a földelt vezeték potenciálja meglehetősen jelentős értékeket érhet el. Például 4 ohm testellenállással és 25 A biztosítékkal a potenciál elérheti a 100 voltot.

— Ház nincs földelve, RCD telepítve. Az eszköz teste fázispotenciálon lesz, és ezt nem érzékeli, amíg nincs út a szivárgó áram áthaladásához. A legrosszabb esetben a szivárgás olyan személy testén keresztül történik, aki egy hibás eszközt és egy természetes talajú tárgyat is megérint. Az RCD kikapcsolja a hálózat hibás részét, amint szivárgás lép fel. Egy személy csak rövid távú áramütést kap (0,010,3 másodperc - az RCD reakcióideje), amely általában nem okoz egészségkárosodást.

— A ház földelve van, az RCD be van szerelve. Ez a legbiztonságosabb megoldás, mivel a két védelmi intézkedés kiegészíti egymást.Amikor a fázisfeszültség eléri a földvezetőt, az áram a fázisvezetőből a földvezető szigetelési hibáján keresztül folyik tovább a földbe. Az RCD azonnal érzékeli ezt a szivárgást, még akkor is, ha az nagyon kicsi (általában az RCD érzékenységi küszöbe 10 mA vagy 30 mA), és gyorsan (0,010,3 másodperc) leválasztja a hálózat hibás szakaszát. Továbbá, ha a szivárgó áram elég nagy (meghaladja az áramkört védő biztosíték kioldási küszöbét), akkor a biztosíték is kiolvadhat. A sebességtől és a szivárgási áramtól függ, hogy melyik védőeszköz (RCD vagy biztosíték) kapcsolja ki az áramkört. Mindkét eszköz aktiválható.

A földelés típusai

TN-C

A TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) rendszert a német AEG konszern (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) javasolta 1913-ban. Ebben a rendszerben a működő nulla és a PE-vezető (védőföldelés) kombinálva van egy karmester. A legnagyobb hátrányt a hálózati feszültség (a fázisfeszültségnél 1,732-szer nagyobb) kialakulása jelentette az elektromos berendezések házain vészhelyzeti nulla kimaradás esetén.

Ma azonban ezt megtalálhatod földelési rendszer a volt Szovjetunió országainak épületeiben.

TN-S

A feltételesen veszélyes TN-C rendszer kiváltására az 1930-as években kifejlesztették a TN-S (Terre-Neutre-Separe) rendszert, amelyben a munka- és védőnull közvetlenül az alállomáson van elválasztva, a földelő elektróda pedig meglehetősen összetett felépítésű. fém szerelvények.

Így amikor az üzemi nulla a vezeték közepén megszakad, az elektromos berendezések nem kaptak hálózati feszültséget.Később egy ilyen földelési rendszer lehetővé tette differenciálautomaták és áramszivárgás által működtetett automaták kifejlesztését, amelyek elhanyagolható áramot képesek érzékelni. Munkájuk a mai napig a Kirgoff-törvényeken alapul, miszerint a fázisvezetőn átfolyó áramnak számszerűen meg kell egyeznie a működő nullán átfolyó árammal.

Megfigyelhető a TN-CS rendszer is, ahol a nullák szétválasztása a vonal közepén történik, de a nulla vezeték elválasztási pontig történő megszakadása esetén a ház hálózati feszültség alá kerül, ami megérintésekor életveszélyt jelent.