ARSHCH, MSCH, RSH

Quelles sont les exigences de conception des installations électriques en matière de protection contre les chocs électriques ?

Qu'appelle-t-on mise à la terre de protection ?

Mise à la terre de protection dans circuits électriques avec un neutre mis à la terre ne peut pas toujours assurer la sécurité de leur fonctionnement, car l'ampleur du courant de secours transféré au boîtier en cas de rupture d'isolation peut ne pas provoquer le fonctionnement instantané des fusibles en raison de la résistance (quoique insignifiante) de la terre électrode. Ainsi, pendant un certain temps, bien suffisant pour provoquer un choc électrique, le corps de l'équipement qui a été accidentellement touché par une personne sera mis sous tension jusqu'à ce qu'il soit éteint manuellement. Par conséquent, dans de telles installations, au lieu de la mise à la terre, un autre type de protection est utilisé : la mise à la terre.

Remise à zéro appelé rattachement de bâtiments et autres pièces métalliques un équipement électrique, généralement hors tension, au fil neutre mis à la terre à plusieurs reprises du réseau d'alimentation. L'introduction d'un fil neutre dans le circuit augmente le courant circulant à travers le dispositif de protection et assurant son fonctionnement.

En cas de court-circuit au boîtier lors d'un claquage d'isolation, un courant de court-circuit (Ik) passera entre les fils neutre et phase, sous l'influence duquel les fusibles fondront certainement et l'alimentation électrique de l'objet endommagé s'arrêtera.

Dans les installations avec un neutre mis à la terre, la conductivité du fil neutre n'est pas inférieure à la moitié de la conductivité du fil de phase.

Il convient de noter que, depuis le Règlement du Registre de l'Ukraine L'utilisation de systèmes à courant alternatif triphasé avec neutre mis à la terre sur les navires est interdite., la réduction à zéro n'a trouvé d'application que dans les entreprises de transport maritime côtier.

Riz.

Nom méthodes techniques assurer la sécurité électrique

Le dispositif d'arrêt de protection permet un arrêt automatique rapide (pas plus de 0,1 s) de la section d'urgence ou du circuit dans son ensemble lorsqu'il existe un risque de choc électrique pour une personne. L'arrêt de protection est utilisé dans les cas où le dispositif de mise à la terre présente certaines difficultés (par exemple, dans les installations mobiles, les outils électriques portatifs, etc.). De plus, une protection appareils automatiques garantir un arrêt rapide de la section de secours du circuit lorsque certains paramètres électriques y changent ; tension du boîtier par rapport à la terre, courant de défaut à la terre, tension de phase par rapport à la terre, courant homopolaire, etc.

Principe de fonctionnement des appareils arrêt de protection est basé sur l'utilisation de changements dangereux dans l'un des paramètres ci-dessus comme impulsions d'arrêt.

Dispositifs de déconnexion de protection utilisés comme moyens de protection automatiques ou en combinaison avec mise à la terre de protection, sont structurellement réalisés sous la forme d'une variété de disjoncteurs, contacteurs, équipés d'un relais de sectionnement. Les éléments du dispositif sont : un capteur (relais) qui détecte un changement paramètre électrique et le convertir en n'importe quel signal ; amplificateur de signal de capteur, circuit d'auto-surveillance du circuit électrique de l'appareil ; lampes d'avertissement; instruments de mesure; disjoncteur.

Considérons le principe de fonctionnement d'un dispositif de déconnexion qui répond aux changements de tension sur le corps d'un appareil électrique par rapport à la terre. Ce dispositif, qui constitue un moyen de protection supplémentaire aux côtés des protections

Riz.

mise à la terre, conçue pour éliminer le risque de choc électrique lorsqu'une tension accrue apparaît sur un boîtier mis à la terre potentiel électrique.

Le dispositif se compose d'un capteur (relais de tension maximale P) connecté en série avec l'objet protégé - le boîtier du moteur électrique M et l'électrode de terre auxiliaire (R e.v). Cet interrupteur de mise à la terre doit être situé à une distance de 15 à 20 m de l'interrupteur de mise à la terre de protection (Rz). Le noyau de la bobine de déclenchement Dr est connecté à disjoncteur DANS.

Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : lorsqu'un potentiel dangereux apparaît sur le boîtier du moteur électrique, la propriété protectrice d'un conducteur de terre standard apparaîtra, limitant ce potentiel à une certaine valeur. Si cette valeur est supérieure au niveau maximum autorisé, le relais de tension maximale du dispositif de déconnexion fonctionnera immédiatement. Lorsque les contacts du relais P sont fermés, le courant circule à travers la bobine de déclenchement. Sous l'influence du champ électromagnétique généré dans la bobine, le noyau se rétracte, affectant l'interrupteur B. Le circuit est coupé et la section de secours est désactivée. La déconnexion automatique de l'installation de secours du réseau en tant que section du circuit élimine le risque de choc électrique pour une personne en cas de contact accidentel zone dangereuse chaînes. La fiabilité des dispositifs de sécurité est déterminée par leur sensibilité élevée, leur rapidité de réponse et leur résistance aux fluctuations des paramètres. environnement externe(vibration, tangage, humidité, température de l'air, etc.).

Pour prévenir les blessures électriques et les accidents sur les navires, diverses clôtures ont été utilisées (couvercles, caissons, grilles), dispositifs de verrouillage, les interrupteurs de fin de course ainsi que les dispositifs de déconnexion manuels de sécurité.

Le verrouillage électrique est utilisé pour arrêt automatique appareils électriques en cas d'actions erronées du personnel, lors du retrait des clôtures, des couvercles et des trappes permettant l'entrée dans une zone mettant la vie en danger. Les interrupteurs de fin de course de courant électrique sont utilisés dans diagrammes de conception flèches de chargement, grues et autres dispositifs où, afin d'éviter les situations d'urgence, il est nécessaire de limiter les mouvements de leurs éléments. Avant de commencer les travaux d'entretien des appareils de commutation avec entraînement automatique et télécommande, afin d'éviter une activation erronée ou accidentelle, il est nécessaire de retirer les fusibles de toutes les phases des circuits de commande et des circuits de puissance et d'apposer des panneaux sur les touches et les boutons. télécommande: "Ne l'allumez pas, les gens travaillent !"

Il existe de nombreuses idées fausses concernant la mise à la terre.

Le plus souvent, une confusion survient entre ce qu'on appelle le fil de protection et le fil neutre.

En fait, même si le fil neutre peut être combiné avec la mise à la terre, il s’agit de deux concepts différents.

Parfois aussi, la mise à la terre est confondue avec la protection contre la foudre.

Vous ne devriez pas croire les histoires selon lesquelles quelqu'un a vissé une ampoule, a mis son doigt dans la douille, a reçu un choc électrique et a survécu, ce qui signifie que 220 volts n'est pas une tension dangereuse.

DANS dans ce cas le courant entrait et sortait par le même doigt, et une brûlure s'y produisait probablement aussi.

En passant par le cœur, le cerveau, la moelle épinière et d'autres tissus et organes de graves conséquences inévitable.

Le fil neutre est souvent confondu avec ce qu'on appelle la mise à la terre de protection d'une installation électrique.

Il ne faut pas confondre ces deux notions. Fils neutres et phases dans le réseau électrique CA remplir la fonction de fournir un potentiel électrique au circuit consommateur, puis de sélectionner le potentiel restant.

Cependant, en théorie, rien n'empêche de mettre le neutre à la terre, car celui-ci ne participe en aucune manière à la fourniture d'électricité. Seulement cela doit être fait selon des exigences particulières - généralement, une telle mise à la terre est effectuée à proximité de la source d'électricité et est accréditée par des spécialistes.

Schémas de mise à la terre de protection

1. Neutre isolé mis à la terre indépendamment ou circuit informatique. Le circuit est simple - des fils de phase et neutre sont amenés à l'entrée, dont la mise à la terre est indépendante. Le corps de l'appareil est mis à la terre individuellement ; un fil de terre séparé en sort. Le schéma est assez simple à mettre en œuvre, mais il donne beaucoup de faux positifs. Assez fiable même avec des lignes électriques de mauvaise qualité. Dans ce cas, le fil de terre est appelé « zéro de protection » et le fil zéro est appelé « zéro de travail ».
2. Neutre mis à la terre indépendamment ou circuit TT. Le neutre est mis à la terre à proximité d'une source, par exemple un transformateur. Le corps de l'appareil est également mis à la terre. Plus fiable qu'un schéma informatique
3. Un neutre mis à la terre avec une terre connectée, ou un circuit TN. À une certaine époque, cela a été proposé au début du 20e siècle et reste toujours le plus courant. Dans les appareils dotés d'un circuit intégré avec un fusible de protection, une telle mise à la terre provoquera le déclenchement du fusible. Pour complexe appareils électroménagers Ce schéma est plus fiable que les deux précédents. Il existe trois implémentations :

• Circuit TN-C. Un fil de terre de protection provenant du consommateur lui-même va au fil de terre neutre. Nécessite un fil supplémentaire depuis le point de distribution actuel, bonne qualité réseaux électriques, mais assez fiables. Le fil neutre peut avoir n'importe quelle épaisseur.
• Circuit TN-S. Le fil de terre du boîtier est connecté au neutre devant le RCD, ce qui garantit que les fuites lors d'une panne dans le boîtier sont enregistrées, mais avec moins d'efficacité que dans le circuit TN-S en raison de la résistance supplémentaire du fil neutre et la présence d'autres courants dans celui-ci. Le fil neutre doit être encore plus épais que le fil de terre selon les calculs.
• Circuit TN-CS. Le fil de terre parcourt une certaine distance jusqu'au neutre de la source, qui est mis à la terre, puis s'y connecte. Cela garantit moins d'influence des courants parasites dans le neutre sur le fonctionnement du RCD et moins de consommation de fils dans le réseau électrique. Le fil neutre est légèrement plus petit que dans le cas précédent.

Erreurs lors de l'installation de la mise à la terre

La méthode de mise à la terre elle-même est assez simple et est décrite dans la norme correspondante - là, l'épaisseur du conducteur est choisie en fonction de la puissance des appareils et selon les conditions - la profondeur à laquelle il est posé dans le sol et comment il y est connecté. Il est logique de considérer les erreurs de connexion :

• Installation du fil de terre dans l'appareil jusqu'à la fiche. Cette erreur est répertoriée en premier car elle est la plus dangereuse. De nombreuses personnes confondent ce qu'on appelle la mise à la terre de protection d'une installation électrique et le raccordement au boîtier, et tentent de mettre en œuvre un schéma de mise à la terre directement dans le boîtier de l'installation. Théoriquement, si le neutre est mis à la terre, la mise à la terre du boîtier y est connectée, tout devrait sembler fonctionner. Mais si vous y réfléchissez bien, il existe deux façons d’insérer une fiche dans une prise. Dans le premier tout va bien, dans le second la phase de la prise arrive au corps ! Et aussitôt une situation dangereuse se crée.
• Sortie directe du fil neutre de travail à la terre via un RCD. Conduira à un déclenchement constant du RCD.
• Installation d'un fusible, d'un disjoncteur ou d'un fusible sur le fil de terre. Lorsque la mise à la terre est déclenchée, un courant important circule dans le fusible. Dans le même temps, il fond immédiatement et la mise à la terre cesse de fonctionner complètement - une pleine tension reste sur le corps de l'appareil, le RCD ne réagira pas à cela et une situation dangereuse est créée.

Vous pouvez regarder la vidéo sur la façon de réaliser une mise à la terre de protection dans une maison privée et une maison de campagne :

Mesures de protection dans les installations électriques. Mesures de protection contre les contacts indirects

Une mesure importante pour garantir la sécurité électrique du personnel chargé de l'entretien des installations électriques est la mise à la terre de protection ou la mise à la terre des parties métalliques (structurelles) non conductrices de courant des installations électriques et des équipements électriques qui ne sont normalement pas sous tension, mais peuvent le devenir par rapport à la terre dans modes d'urgence (en cas de dommages à l'isolation).

Mise à la terre est le raccordement électrique intentionnel de tout point du réseau, d'une installation électrique ou d'un équipement avec un dispositif de mise à la terre.

La mise à la terre est divisée en :

1. mise à la terre de travail;
2. mise à la terre de protection.

Le PUE donne les définitions de base suivantes concernant la mise à la terre :

Mise à la terre de travail est appelée mise à la terre d'un ou de plusieurs points de parties conductrices de courant d'une installation électrique, réalisée pour assurer le fonctionnement de l'installation électrique (pour assurer le bon fonctionnement de l'installation en modes normal et d'urgence).

La mise à la terre de travail peut être effectuée directement ou via des dispositifs spéciaux (résistances, parafoudres, réacteurs, etc.)

Mise à la terre de protection dans les installations électriques avec une tension allant jusqu'à 1 kV, on entend la connexion intentionnelle de parties conductrices ouvertes avec le neutre solidement mis à la terre d'un générateur ou d'un transformateur dans des réseaux de courant triphasé, avec une sortie solidement mise à la terre d'une source de courant monophasée, avec une mise à la terre point source dans les réseaux CC effectué à des fins de sécurité électrique.

Conducteur de protection neutre- un conducteur de protection dans les installations électriques jusqu'à 1 kV, destiné à connecter les parties conductrices ouvertes au neutre solidement mis à la terre de la source d'alimentation.

Conducteur de travail nul (neutre) (N)- un conducteur dans les installations électriques jusqu'à 1 kV, destiné à alimenter des récepteurs électriques et connecté au neutre solidement mis à la terre d'un générateur ou d'un transformateur dans les réseaux de courant triphasé, avec une borne solidement mise à la terre d'une source de courant monophasée.

Dispositif de mise à la terre- un ensemble de conducteurs de terre et de conducteurs de terre.

Conducteur de mise à la terre- un conducteur reliant le point de terre à l'électrode de terre.

Électrode de masse - une pièce conductrice ou un ensemble de pièces conductrices interconnectées qui sont en contact électrique avec le sol directement ou par l'intermédiaire d'un milieu conducteur intermédiaire.

Tension sur le dispositif de mise à la terre - tension qui se produit lorsque le courant circule de l'électrode de terre dans le sol entre le point d'entrée du courant dans l'électrode de terre et la zone de potentiel zéro.

Résistance du dispositif de mise à la terre - le rapport entre la tension sur le dispositif de mise à la terre et le courant circulant de l'électrode de terre dans le sol.

La mise à la terre sert à convertir un défaut de châssis en défaut à la terre afin de réduire la tension aux bornes du châssis par rapport à la terre à une valeur sûre.

Mise à la terre de protection

L'objectif principal de la mise à la terre de protection :

1. éliminant le risque de choc électrique en cas de contact avec le boîtier ou d'autres parties métalliques non conductrices de courant de l'installation électrique qui sont sous tension.

La mise à la terre de protection est utilisée dans les réseaux triphasés jusqu'à 1 kV avec un neutre isolé et dans les réseaux supérieurs à 1 kV avec n'importe quel mode neutre. Le diagramme schématique de la mise à la terre de protection est présenté sur la Fig. 4.7.

Figure 4.7. Diagrammes schématiques mise à la terre de protection (a) dans un réseau avec un neutre isolé et (b) dans un réseau avec un neutre mis à la terre.
1 - boîtiers d'équipement de protection ;
2 - conducteur de terre de protection ;
3 - électrode de terre de la mise à la terre de travail du neutre de la source de courant ; R3 et Ro - résistance de la mise à la terre de protection et de travail.

Le principe de fonctionnement de la mise à la terre de protection repose sur la réduction de la tension entre le boîtier sous tension et la terre à une valeur sûre.

Expliquons cela en prenant l'exemple d'un réseau jusqu'à 1 kV avec un neutre isolé.

Si le corps d'un équipement électrique n'est pas mis à la terre et qu'il est en contact avec une phase, alors toucher un tel corps par une personne équivaut à toucher un fil de phase. Dans ce cas, le courant traversant une personne peut être déterminé par la formule (2.5).

Avec une faible résistance des chaussures, du sol et de l'isolation des fils par rapport au sol, ce courant peut atteindre des valeurs dangereuses.

Si le corps est mis à la terre, alors le courant traversant une personne lorsqu'il R rev= Rn= 0 peut être déterminé à partir de l’expression suivante :

(4.1)

Cette expression s'obtient comme suit :

à partir d'un boîtier mis à la terre (Fig. 4.8), le courant circule dans le sol à travers l'électrode de terre ( Je z) et par l'intermédiaire d'une personne ( je h). Courant total est déterminé par l'expression :

Où:
R total - résistance totale du parallèle connecté Rz Et R h:

Figure 4.8. Sur la question du principe de la mise à la terre de protection dans un réseau à neutre isolé.

D'après le diagramme de la Fig. 4.8

I h ×R h =I z R z = I total ×R total, où le courant traversant le corps humain sera :

Après avoir effectué les transformations les plus simples, nous obtenons l'expression (4.1).

Au plus bas Rz par rapport à R h Et R de cette expression simplifie :

(4.2)

Où:
Rz- résistance de mise à la terre du boîtier, Ohm

À Rz= 4 ohms, R h=1000 ohms, R de=4500 Ohm, le courant traversant le corps humain sera :

Ce courant est sans danger pour les humains.

La tension de contact dans ce cas sera également insignifiante :

U pr=je h × R h = 0,00058×1000=0,58 V

Moins Rz- meilleures sont les propriétés protectrices de la mise à la terre de protection.

Mise à la terre fonctionnelle.. Mise à la terre de protection.. Sources d'interférences dans les réseaux de mise à la terre.. Méthodes de protection des équipements contre les interférences.. Réseau avec neutre isolé.. Isolation galvanique de l'alimentation.. Transformateur d'isolement.. Compatibilité électromagnétique des équipements (CEM).. Mise à la terre fonctionnelle. options. . Reconstruction d'installations existantes.. Conception de nouvelles installations.. Mise à la terre fonctionnelle indépendante.. Bus de mise à la terre principal (GZSh).. Bus de mise à la terre fonctionnelle (SFZ).. Zone de potentiel zéro.. Bus de protection PE.. Bus fonctionnel FE. . Bus d'égalisation de potentiel .. Résistance de mise à la terre fonctionnelle.. Justification. solutions de conception.. Boîte de mise à la terre fonctionnelle..

La mise à la terre fonctionnelle (de travail) est utilisée pour le fonctionnement normal d'une installation ou d'un équipement électrique, c'est-à-dire pour leur travail dans mode normal, pas à des fins de sécurité électrique, son utilisation comme seul système de mise à la terre est donc strictement interdite.

Ce type de mise à la terre peut être combiné avec une mise à la terre de protection ou réalisé en complément de celle-ci en fonction des exigences du fabricant de l'équipement, du client ou des documents réglementaires.

La mise à la terre de protection est souvent source de surtensions et d'interférences conduites dans les systèmes de contrôle automatique à faible courant, les équipements de mesure, d'information ou autres équipements sensibles aux interférences, ce qui incite à rechercher moyens efficaces protection de ces équipements contre diverses sortes interférences et surtensions.

Méthodes de protection des équipements d'information contre les interférences

1. Réseau avec neutre isolé. Une solution radicale aux problèmes décrits ci-dessus concernant les interférences de mise à la terre de protection consiste à utiliser une isolation galvanique de l'alimentation électrique (réseau informatique) avec une mise à la terre séparée des parties de puissance et de mesure du système, ce qui élimine le flux de courants parasites provenant de la terre d'alimentation. .
L'isolation galvanique peut être réalisée à l'aide d'un transformateur d'isolement (séparateur) ou à l'aide sources autonomes alimentation : piles et accumulateurs galvaniques.

L'idée de base de l'isolation galvanique réside dans le fait que le chemin par lequel les interférences conductrices peuvent être transmises est complètement éliminé dans le circuit électrique. Étant donné que dans un tel réseau, il n'y a pas de connexion galvanique entre la terre, la phase et le neutre, une boucle de courant fermée avec la terre et aucun contact avec l'une des sorties de puissance ne se forment. transformateur d'isolement est sécuritaire. Les courants de fuite à la terre s'élèvent à des microampères, ce qui est nettement inférieur au niveau de courant de sécurité et ne constitue pas une menace pour les humains.
Le transformateur d'isolement constitue en outre une bonne protection contre les surtensions d'impulsion et de foudre, ce qui offre plus fonctionnement fiableéquipements connectés.
Ainsi, la haute fiabilité, la sécurité électrique et l'immunité au bruit des réseaux avec neutre isolé sont leur un avantage indéniable.
En même temps, utilisation de transformateurs d'isolement avec systèmes de surveillance de l'isolement (IMS) nécessite pas mal de dépenses et une question légitime se pose quant au bien-fondé de ces dépenses. Ce sujet mérite.

2. Compatibilité électromagnétique des équipements (CEM).

Dans la plupart des cas, les dysfonctionnements et les défaillances dans le fonctionnement des systèmes d'automatisation, des équipements informatiques et de mesure peuvent être évités en respectant les exigences de compatibilité électromagnétique des équipements et les règles de mise à la terre de ces systèmes :

Utilisation d'équipements répondant aux exigences des normes de compatibilité électromagnétique (CEM) pertinentes ;
Application de dispositifs de protection contre les surtensions dans les circuits d'alimentation ;
Raccordement des gaines métalliques des câbles à un système combiné d'égalisation de potentiel ;
Séparation des câbles d'alimentation et de signal et exécution correcte leurs intersections;
L’utilisation de câbles de signaux et d’informations répondant aux exigences du fabricant en matière de compatibilité électromagnétique ;
Les câbles d'alimentation et de signal doivent être séparés des conducteurs de descente du système de protection contre la foudre. distance minimale ou par blindage conformément à la norme CEI 62305-3.
Les appareils à microprocesseur à faible courant doivent être alimentés par des alimentations sans interruption (UPS) dotées de filtres réseau antibruit.
Les réseaux d'alimentation électrique étendus externes doivent être posés avec un câble avec une gaine de blindage connecté à un circuit de mise à la terre de protection existant.
Le raccordement des conducteurs de terre fonctionnels et de protection afin d'égaliser les potentiels entre eux doit être effectué en un seul point du bus SUP ou GZSh - les courants de fuite le long du conducteur PE ne doivent pas tomber sur les blindages des câbles.

3. Mise à la terre correctement effectuée. C'est l'un des principaux et méthodes disponibles réduisant les bruits impulsifs et les surtensions, qui entraînent des dysfonctionnements lors d'un fonctionnement à faible courant équipement à microprocesseur. Une bonne mise à la terre résout généralement le problème Ô la plupart des problèmes de réduction des surtensions et des interférences.

4. Égalisation du potentiel entre les dispositifs de mise à la terre à des fins diverses est la condition principale pour assurer la sécurité électrique du personnel. Dans les locaux destinés au fonctionnement d'équipements sensibles aux parasites, un système d'égalisation de potentiel doit être installé. Le long du périmètre intérieur du bâtiment, il doit y avoir un conducteur de connexion en anneau connecté au bus de mise à la terre principal. Des conducteurs de compensation de potentiel en anneau doivent également être situés à chaque étage. Un exemple de circuit interne d'un système d'égalisation de potentiel autour du périmètre d'un bâtiment est présenté dans riz. 1.

Riz. 1

Options de mise à la terre fonctionnelle

1. Reconstruction des installations existantes. Dans ce cas, en raison des conditions de fonctionnement des équipements d'information, un conducteur de terre à faible impédance est souvent nécessaire, qui est réalisé en complément de la mise à la terre de protection existante de l'installation électrique du bâtiment.
Selon PUE 1.7.55" Tout d'abord, les exigences en matière de mise à la terre de protection doivent être remplies." En d’autres termes, la priorité doit être de protéger la vie et la santé des personnes. En conséquence, le bus de mise à la terre fonctionnel (FGB) doit être connecté à la mise à la terre de protection du bus de mise à la terre principal (GGB) du système principal de compensation de potentiel de l'installation électrique du bâtiment, comme indiqué dans riz. 2.

Ce schéma de mise à la terre permet d'assurer la sécurité électrique conformément aux exigences GOST R 50571-4-44-2011 (CEI 60364-4-44), et aussi PUE ch. 1.7à condition que la mise à la terre de protection existante soit réalisée en totale conformité avec le PUE.
L'expérience de la reconstruction d'installations existantes montre que presque toutes les installations, notamment celles qui sont en service depuis 10 ans ou plus, présentent certaines déficiences de mise à la terre : corrosion des dispositifs de mise à la terre, non-respect des exigences de résistance de terre, non-respect des exigences de compatibilité électromagnétique...
Par conséquent, avant d'installer du matériel d'information il est nécessaire de procéder à une inspection des dispositifs de protection à la terre. L'inspection des dispositifs de mise à la terre comprend : inspection externe, l'ouverture (si nécessaire) des conducteurs situés dans le sol, ainsi qu'un ensemble de mesures des paramètres des dispositifs de mise à la terre.
Basé sur les résultats de mesure Un volume de travaux approprié doit être effectué pour restaurer les paramètres de mise à la terre de protection, qu'il convient de combiner avec l'installation d'une mise à la terre fonctionnelle et le passage (si nécessaire) à un système d'alimentation TN-S ou TN-C-S.

Conducteur de terre fonctionnel à faible résistance dans ce cas, il est conseillé de l'effectuer selon un schéma de mise à la terre « radial », qui assure un fonctionnement stable de l'équipement. Dans des conditions exiguës, il est possible d’utiliser une électrode de terre composite profonde.

Mise à la terre fonctionnelle a ses propres exigences en matière de résistance de mise à la terre, correspondant aux exigences du fabricant de l'équipement ou aux normes départementales. Par exemple, pour les fonds technologie informatique et l'informatique selon SN 512-78 La résistance de mise à la terre ne doit pas dépasser 1 Ohm pour les équipements médicaux hautement sensibles, conformément à Manuel de conception pour SNiP 2.08.02-89– pas plus de 2 Ohms, etc.

2. Conception de nouvelles installations.
Riz. 3

Lors de la conception de nouveaux objets, il devient possible réaliser un dispositif de mise à la terre pour une mise à la terre de protection répétée à l'entrée de l'installation électrique du bâtiment à résistance de mise à la terre fonctionnelle requise , qui doit être utilisé simultanément pour tous les types d’équipements du bâtiment.
Schéma du dispositif de mise à la terre une mise à la terre de protection répétée jusqu'à la résistance de mise à la terre fonctionnelle requise est indiquée dans riz. 3.
Dans le bâtiment un bus de mise à la terre principal (GZSh) est installé, auquel sont connectés : un conducteur de terre pour une mise à la terre de protection répétée, un conducteur PEN, un conducteur du système d'égalisation de potentiel, un bus PE de la ligne d'alimentation dans le système TN, un dispositif de mise à la terre pour le système de protection contre la foudre des 2e et 3e catégories, ainsi qu'une mise à la terre fonctionnelle du bus (SFG).

Un tel schéma a eu ces derniers temps répandu lors de la conception de nouvelles installations et se conforme haut niveau sécurité électrique.

3. Mise à la terre fonctionnelle indépendante. Parfois, le conducteur de terre fonctionnel doit être placé séparément, en dehors de la zone d'influence des conducteurs de terre naturels et artificiels de l'installation électrique du bâtiment.

Réaliser une mise à la terre fonctionnelle non associée au dispositif de protection de terre et au système d'égalisation de potentiel du bâtiment principal, doit être considéré comme cas particulier ,dans lequel des mesures spéciales doivent être prises pour protéger les personnes contre les chocs électriques, excluant la possibilité de contact simultané avec des pièces connectées au système d'égalisation de potentiel de l'installation électrique du bâtiment et avec des parties d'équipement connectées à un dispositif de mise à la terre indépendant pour une mise à la terre fonctionnelle.

Il y a toujours la possibilité qu'une différence de potentiel se produise entre des systèmes de mise à la terre distincts, si ces systèmes de mise à la terre se trouvent dans la zone de potentiel non nul. Une différence de potentiel dangereuse peut survenir, par exemple, lors d'un court-circuit dans le boîtier de l'équipement électrique du réseau TN-S (avant le déclenchement du système de protection), lors du déclenchement de la protection contre la foudre (échelon de tension), lors de l'exposition à des champs électromagnétiques externes. , etc.
Du point de vue de la sécurité électrique l'option d'une mise à la terre fonctionnelle indépendante (non associée à un dispositif de mise à la terre de protection) est acceptable Et m, si l'équipement est alimenté par un transformateur d'isolement ou si les interrupteurs de mise à la terre à des fins différentes sont situés à une distance telle qu'il existe une zone de potentiel nul entre eux. La distance entre ces deux conducteurs de terre doit être ≥ 20 m.
Plus de détails sur les dispositifs de mise à la terre géographiquement proches et indépendants, voir l'article Un schéma de mise à la terre fonctionnel indépendant est présenté dans riz. 4.

La nécessité d'une mise à la terre fonctionnelle indépendante cela peut survenir, par exemple, lorsque le fabricant d'un équipement d'information indique directement la nécessité d'une mise à la terre autonome (sans une « mise à la terre fonctionnelle » distincte, l'équipement ne fonctionne pas). Dans ce cas, le constructeur prévoit deux barres de terre dans l'armoire de l'équipement :
PE protecteur;
FE fonctionnel.
Bus de fonction FE isolé du corps du meuble. Les blindages des câbles de signal (de contrôle) y sont connectés. Le bus FE est connecté avec un câble isolé en cuivre (pour éviter tout contact avec structures métalliques bâtiment) d'une section d'au moins 1x25 mm2 avec un conducteur de terre situé à une distance d'au moins 20 m du conducteur de terre de protection (ou de tout autre) La mise à la terre de protection du corps de l'armoire est réalisée avec un conducteur PE pour. le bus d'égalisation de potentiel connecté au bus principal de mise à la terre. A noter que ce bus FE à l'intérieur de l'armoire est fourni par l'équipementier lui-même.

A titre d'illustration sur riz. 5 Une variante de mise à la terre fonctionnelle indépendante non associée à un dispositif de mise à la terre de protection est présentée.

Riz. 5

Justification des décisions de conception

Pour éviter toute difficulté Avec l'approbation et la livraison du projet, vous devez être prudent lors de la réception des spécifications de conception. Si un équipement sensible aux interférences est utilisé dans l'installation en cours de conception, vous devez alors demander immédiatement au client ou au fabricant un passeport pour cet équipement, où la nécessité d'un dispositif de mise à la terre indépendant doit être justifiée et la résistance de terre fonctionnelle requise doit être indiqué. Les passeports (certificats) pour les équipements utilisés sont joints au projet et servent de justification aux décisions de conception à toutes les étapes de l'approbation du projet.
Une mise à la terre fonctionnelle indépendante est effectuée selon le schéma sur riz. 4.

Si un interrupteur de mise à la terre fonctionnel indépendant n'est pas fourni par le fabricant de l'équipement, alors dans ce cas, la mise à la terre fonctionnelle doit être effectuée selon l'un des schémas ( riz. 2, 3) en tenant compte des exigences de compatibilité électromagnétique. Dans ce cas, un bus de mise à la terre fonctionnel isolé peut être installé dans un boîtier de mise à la terre séparé, ce qui empêche tout contact simultané avec des pièces susceptibles d'être exposées à une différence de potentiel dangereuse si l'isolation est endommagée.
Exemple un tel boîtier de mise à la terre fonctionnel est illustré dans riz. 6.

Mesures de protection dans les installations électriques. Mesures de protection contre les contacts indirects

Une mesure importante pour garantir la sécurité électrique du personnel chargé de l'entretien des installations électriques est la mise à la terre de protection ou la mise à la terre des parties métalliques (structurelles) non conductrices de courant des installations électriques et des équipements électriques qui ne sont normalement pas sous tension, mais peuvent le devenir par rapport à la terre dans modes d'urgence (en cas de dommages à l'isolation).

Mise à la terre est le raccordement électrique intentionnel de tout point du réseau, d'une installation électrique ou d'un équipement avec un dispositif de mise à la terre.

La mise à la terre est divisée en :

1. mise à la terre de protection.

Le PUE donne les définitions de base suivantes concernant la mise à la terre :

Mise à la terre de travail est appelée mise à la terre d'un ou de plusieurs points de parties conductrices de courant d'une installation électrique, réalisée pour assurer le fonctionnement de l'installation électrique (pour assurer le bon fonctionnement de l'installation en modes normal et d'urgence).

La mise à la terre de travail peut être effectuée directement ou via des dispositifs spéciaux (résistances, parafoudres, réacteurs, etc.)

Mise à la terre de protection dans les installations électriques avec des tensions jusqu'à 1 kV, le raccordement délibéré de parties conductrices ouvertes avec le neutre solidement mis à la terre d'un générateur ou d'un transformateur dans des réseaux de courant triphasé, avec une borne solidement mise à la terre d'une source de courant monophasée, avec une borne mise à la terre point source dans les réseaux de courant continu, réalisé à des fins de sécurité électrique.

Conducteur de protection neutre- un conducteur de protection dans les installations électriques jusqu'à 1 kV, destiné à connecter les parties conductrices ouvertes au neutre solidement mis à la terre de la source d'alimentation.

Conducteur de travail nul (neutre) (N)- un conducteur dans les installations électriques jusqu'à 1 kV, destiné à alimenter des récepteurs électriques et connecté au neutre solidement mis à la terre d'un générateur ou d'un transformateur dans les réseaux de courant triphasé, avec une borne solidement mise à la terre d'une source de courant monophasée.

Dispositif de mise à la terre- un ensemble de conducteurs de terre et de conducteurs de terre.

Conducteur de mise à la terre- un conducteur reliant le point de terre à l'électrode de terre.

Électrode de masse - une pièce conductrice ou un ensemble de pièces conductrices interconnectées qui sont en contact électrique avec le sol directement ou par l'intermédiaire d'un milieu conducteur intermédiaire.

Tension sur le dispositif de mise à la terre - tension qui se produit lorsque le courant circule de l'électrode de terre dans le sol entre le point d'entrée du courant dans l'électrode de terre et la zone de potentiel zéro.

Résistance du dispositif de mise à la terre - le rapport entre la tension sur le dispositif de mise à la terre et le courant circulant de l'électrode de terre dans le sol.

La mise à la terre sert à convertir un défaut de châssis en défaut à la terre afin de réduire la tension aux bornes du châssis par rapport à la terre à une valeur sûre.

Mise à la terre de protection

L'objectif principal de la mise à la terre de protection :

1. éliminant le risque de choc électrique en cas de contact avec le boîtier ou d'autres parties métalliques non conductrices de courant de l'installation électrique qui sont sous tension.

La mise à la terre de protection est utilisée dans les réseaux triphasés jusqu'à 1 kV avec un neutre isolé et dans les réseaux supérieurs à 1 kV avec n'importe quel mode neutre. Le diagramme schématique de la mise à la terre de protection est présenté sur la Fig. 4.7.

Figure 4.7. Schémas schématiques de la mise à la terre de protection (a) dans un réseau avec un neutre isolé et (b) dans un réseau avec un neutre mis à la terre.
1 - boîtiers d'équipement de protection ;
2 - conducteur de terre de protection ;
3 - électrode de terre de la mise à la terre de travail du neutre de la source de courant ; R3 et Ro - résistance de la mise à la terre de protection et de travail.

Le principe de fonctionnement de la mise à la terre de protection repose sur la réduction de la tension entre le boîtier sous tension et la terre à une valeur sûre.

Expliquons cela en prenant l'exemple d'un réseau jusqu'à 1 kV avec un neutre isolé.

Si le corps d'un équipement électrique n'est pas mis à la terre et qu'il est en contact avec une phase, alors toucher un tel corps par une personne équivaut à toucher un fil de phase. Dans ce cas, le courant traversant une personne peut être déterminé par la formule (2.5).

Avec une faible résistance des chaussures, du sol et de l'isolation des fils par rapport au sol, ce courant peut atteindre des valeurs dangereuses.

Si le corps est mis à la terre, alors le courant traversant une personne lorsqu'il R rev= Rn= 0 peut être déterminé à partir de l’expression suivante :

Cette expression s'obtient comme suit :

à partir d'un boîtier mis à la terre (Fig. 4.8), le courant circule dans le sol à travers l'électrode de terre ( Je z) et par l'intermédiaire d'une personne ( je h). Le courant total est donné par :

Où:
R total - résistance totale du parallèle connecté Rz Et R h:

Figure 4.8. Sur la question du principe de la mise à la terre de protection dans un réseau à neutre isolé.

D'après le diagramme de la Fig. 4.8

I h ×R h =I z R z = I total ×R total, où le courant traversant le corps humain sera :

Après avoir effectué les transformations les plus simples, nous obtenons l'expression (4.1).

Au plus bas Rz par rapport à R h Et R de cette expression simplifie :

Où:
Rz- résistance de mise à la terre du boîtier, Ohm

À Rz= 4 ohms, R h=1000 ohms, R de=4500 Ohm, le courant traversant le corps humain sera :

Ce courant est sans danger pour les humains.

La tension de contact dans ce cas sera également insignifiante :

U pr=je h × R h = 0,00058×1000=0,58 V

Moins Rz- meilleures sont les propriétés protectrices de la mise à la terre de protection.

Contenu:

Lors du fonctionnement d'équipements électriques, il devient nécessaire d'utiliser des dispositifs de mise à la terre. Selon le but, une mise à la terre de protection et de travail peut être utilisée. Dans le premier cas, la sécurité du personnel travaillant sur les installations électriques est assurée, et dans le second cas, il s'agit de fonctionnement normal appareils en mode régulier et modes d'urgence. Les deux motifs sont différents et ne peuvent pas être utilisés ensemble. Afin de mieux comprendre le but et le principe de fonctionnement, vous devez examiner de plus près chacun d'eux.

Ce qu'on appelle une mise à la terre de protection

Les dispositifs de mise à la terre de protection sont réalisés en connectant intentionnellement électriquement à la terre des pièces métalliques qui ne sont pas sous tension et qui peuvent devenir sous tension de manière inattendue.

La fonction principale de la mise à la terre de protection est considérée comme protection fiable les personnes contre les chocs électriques en cas de contact avec des pièces métalliques non conductrices de courant et sous tension diverses raisons principalement en raison de dommages à l'isolation.

La mise à la terre de protection ne doit pas être confondue avec le fonctionnement et la remise à la terre, zéro conducteur de protection. Son action vise principalement à réduire les tensions de pas et de contact générées lors d'un court-circuit sur le corps à une valeur sûre. Ceci est obtenu en réduisant le potentiel de l'équipement mis à la terre en réduisant la résistance du dispositif de mise à la terre. Dans le même temps, les potentiels de la base où se trouve la personne et de l'équipement mis à la terre lui-même sont égalisés.

La mise à la terre de protection est utilisée dans les domaines suivants :

• V, tension jusqu'à 1 kV s.
• Dans les réseaux AC monophasés à deux fils, isolés de la terre, avec des tensions jusqu'à 1 kV.
• Dans les réseaux CC à deux fils, dans lesquels le point médian des enroulements de la source de courant est isolé.
• Dans les réseaux AC et DC avec tous les modes d'enroulements de source de courant à une tension supérieure à 1 kV.

Le contact direct avec la terre ou son équivalent s'effectue à l'aide de conducteurs de terre. Ils sont divisés en deux types principaux :

1. Électrodes de terre artificielles. Utilisé uniquement à des fins de mise à la terre. Ils sont fabriqués à partir de divers structures en acier et ne doit pas être peint. Pour se protéger contre la corrosion, un revêtement galvanisé, un nombre accru de conducteurs de mise à la terre et une protection électrique spéciale peuvent être utilisés. Dans certains cas, du béton électriquement conducteur peut être utilisé comme conducteur de mise à la terre.
2. Mise à la terre naturelle. À cette fin, des parties électriquement conductrices des réseaux et des communications dans les bâtiments et les structures en contact avec le sol sont utilisées. Il est recommandé de mettre à la terre les installations électriques en utilisant principalement des conducteurs de mise à la terre naturels. Il convient d'utiliser des conduites d'alimentation en eau et des systèmes de chauffage, des structures de bâtiments et des structures en métal et en béton armé, des voies ferrées, des gaines de câbles en plomb, etc. N'utilisez pas de canalisations transportant des liquides, des gaz ou des mélanges inflammables.

Qu'est-ce qu'on appelle une mise à la terre de travail ?

La mise à la terre fonctionnelle est considérée comme la connexion intentionnelle à la terre de certains points présents dans les circuits électriques. Tout d’abord, ce sont les points neutres des enroulements du générateur et du transformateur. Des conducteurs fiables sont utilisés comme connexions, ainsi que des équipements spéciaux sous forme de fusibles de claquage, parafoudres, résistances, etc.

L'objectif principal de la mise à la terre est de créer des obstacles aux pannes et aux courts-circuits, de maintenir le système en cas d'urgence. Sous son influence, la tension électrique dans les pièces et parties du mécanisme directement sous tension diminue. Les mesures prises contribuent à localiser les défauts électriques, à les éliminer et à empêcher leur propagation.

Conformément aux règles de sécurité, il est interdit de combiner mise à la terre de protection et mise à la terre opérationnelle. Cela est dû au fait que divers courants parasites, tels que les décharges électriques atmosphériques, peuvent se superposer aux courants circulant dans les circuits unifilaires. Cela peut entraîner une perturbation des connexions externes des appareils et même des dommages à l'équipement. De plus, de telles combinaisons peuvent rendre la protection contre les tensions inefficace. En cas de situations d'urgence, il fonctionnera comme un système fonctionnel ou ne fonctionnera pas du tout.

La résistance de terre de travail ne doit pas dépasser 4 ohms. Cette limitation est associée à l'amplitude de la tension qui apparaît par rapport à la terre sur le fil neutre lors de la circulation du courant de défaut à la terre à travers la terre de travail. Cela est particulièrement vrai lorsque l'enroulement du transformateur haute tension est en court-circuit avec l'enroulement basse tension.

Contenu:

Lors du fonctionnement d'équipements électriques, il devient nécessaire d'utiliser des dispositifs de mise à la terre. Selon le but, une mise à la terre de protection et de travail peut être utilisée. Dans le premier cas, la sécurité du personnel travaillant sur les installations électriques est assurée, et dans le second cas, il s'agit du fonctionnement normal des appareils en modes normal et d'urgence. Les deux motifs sont différents et ne peuvent pas être utilisés ensemble. Afin de mieux comprendre le but et le principe de fonctionnement, vous devez examiner de plus près chacun d'eux.

Ce qu'on appelle une mise à la terre de protection

Les dispositifs de mise à la terre de protection sont effectués intentionnellement connexion électrique avec la masse des pièces métalliques auxquelles il n'est pas relié courant électrique et qui peut devenir énergique de manière inattendue.

La fonction principale de la mise à la terre de protection est considérée comme une protection fiable des personnes contre les chocs électriques en cas de contact avec des pièces métalliques non conductrices de courant qui sont mises sous tension pour diverses raisons, principalement en raison de dommages à l'isolation.

La mise à la terre de protection ne doit pas être confondue avec le conducteur de protection neutre fonctionnel et remis à la terre. Son action vise principalement à réduire les tensions de pas et de contact générées lors d'un court-circuit sur le corps à une valeur sûre. Ceci est réalisé en réduisant le potentiel de l'équipement mis à la terre en réduisant la résistance du dispositif de mise à la terre. Dans le même temps, les potentiels de la base où se trouve la personne et de l'équipement mis à la terre lui-même sont égalisés.

La mise à la terre de protection est utilisée dans les domaines suivants :

• V, tension jusqu'à 1 kV s.
• Dans les réseaux AC monophasés à deux fils, isolés de la terre, avec une tension jusqu'à 1 kV.
• Dans les réseaux CC à deux fils, dans lesquels le point médian des enroulements de la source de courant est isolé.
• Dans les réseaux AC et DC avec tous les modes d'enroulements de source de courant à une tension supérieure à 1 kV.

Le contact direct avec la terre ou son équivalent s'effectue à l'aide de conducteurs de terre. Ils sont divisés en deux types principaux :

1. Électrodes de terre artificielles. Utilisé uniquement à des fins de mise à la terre. Ils sont fabriqués à partir d’une variété de structures en acier et n’ont pas besoin d’être peints. Pour protéger contre la corrosion, un revêtement galvanisé, un nombre accru de conducteurs de terre et un protection électrique. Dans certains cas, du béton électriquement conducteur peut être utilisé comme conducteur de mise à la terre.
2. Mise à la terre naturelle. À cette fin, des parties électriquement conductrices des réseaux et des communications dans les bâtiments et les structures en contact avec le sol sont utilisées. Il est recommandé de mettre à la terre les installations électriques en utilisant principalement des conducteurs de mise à la terre naturels. Il convient d'utiliser des conduites d'alimentation en eau et des systèmes de chauffage, des structures de bâtiments et des structures en métal et en béton armé, des voies ferrées, des gaines de câbles en plomb, etc. N'utilisez pas de canalisations transportant des liquides, des gaz ou des mélanges inflammables.

Qu'est-ce qu'on appelle une mise à la terre de travail ?

La mise à la terre fonctionnelle est considérée comme la connexion intentionnelle à la terre de certains points présents dans les circuits électriques. Tout d’abord, ce sont les points neutres des enroulements du générateur et du transformateur. Des conducteurs fiables sont utilisés comme connexions, ainsi que des équipements spéciaux sous forme de fusibles de claquage, parafoudres, résistances, etc.

L'objectif principal de la mise à la terre est de créer des obstacles aux pannes et aux courts-circuits, de maintenir le système en cas d'urgence. Sous son influence, la tension électrique dans les pièces et parties du mécanisme directement sous tension diminue. Les mesures prises contribuent à localiser les défauts électriques, à les éliminer et à empêcher leur propagation.

Conformément aux règles de sécurité, il est interdit de combiner mise à la terre de protection et mise à la terre opérationnelle. Cela est dû au fait que divers courants parasites, tels que les décharges électriques atmosphériques, peuvent se superposer aux courants circulant dans les circuits unifilaires. Cela peut entraîner une perturbation des connexions externes des appareils et même des dommages à l'équipement. De plus, de telles combinaisons peuvent rendre la protection contre les tensions inefficace. En cas de situations d'urgence, il fonctionnera comme un système fonctionnel ou ne fonctionnera pas du tout.

La résistance de terre de travail ne doit pas dépasser 4 ohms. Cette limitation est associée à l'amplitude de la tension qui apparaît par rapport à la terre sur le fil neutre lors de la circulation du courant de défaut à la terre à travers la terre de travail. Cela est particulièrement vrai lors d'un court-circuit de l'enroulement du transformateur. haute tensionà l'enroulement basse tension.