Kam naudojamas įžeminimas? Apsauginis įžeminimas ir įžeminimas. Įprastos klaidos priežasties paaiškinimas

Sukūrę elektros jungtį tarp pramoninės ir buitinės įrangos metalinių konstrukcijų ir žemės, jos padidina saugumą jos eksploatavimo metu. Šis metodas naudojamas siekiant išvengti elektros smūgio asmeniui avarinėse situacijose.

Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyti pagrindiniai apsaugos sistemos veikimo principai. Net naudojant aukštos kokybės automatinius įrenginius, jų išjungimo greičio nepakaks, kad būtų visiškai pašalinta galimybė žmogui patirti elektros smūgį. Jei yra įžeminimo jungtis, susidaro mažesnė varža grandinė. Tai sumažins žalingą poveikį žmogaus organizmui iki saugaus lygio.

Apsauginis įžeminimas yra būtinas saugos elementas, apsaugantis nuo elektros smūgio.

Veikimo principas

Paprastai jis įrengiamas apsaugai trumpojo jungimo atveju. Jei fazinis laidininkas atsijungs ir paliečia metalinę įrenginio važiuoklę, korpusas bus maitinamas.

Tinkamai sukurtas apsauginis įžeminimas sukuria mažos varžos elektros grandinę. Būtent šis kelias yra palankiausias elektros srovei, todėl atsitiktinis žmogaus prisilietimas prie kūno nebus pavojingas (pav. aukščiau).

Reikėtų pažymėti, kad toks įrenginys vienu metu atliks keletą svarbių funkcijų:

Jis taip pat suteiks apsaugą tuo atveju, kai potencialiai pavojinga įtampa ant korpuso susidaro ne dėl trumpojo jungimo, o dėl indukuotų srovių. Tokios situacijos galimos aukštos įtampos įrenginiuose ir ten, kur priimtinas mikrobangų spinduliuotės poveikis.
Elektros grandinėje naudojant tvirtai įžemintą nulinę ir kai kurias kitas sujungimo schemas, trumpojo jungimo atveju atsiras ilgalaikiai ir didelės amplitudės impulsai, kurių pakaktų suveikti grandinės pertraukikliai, išjungiantys įtampą.
Jei įžeminta įranga patenka į žaibo smūgį, toks laidininkas šiek tiek apsaugo nuo pažeidimų.

Pagal šią formulę apskaičiuojama apsauginės grandinės laidininko varža tarp pagrindinės šynos ir skirstomojo skydo: 50 x SFN/LV. STSFN – varža nulinės fazės grandinėje; LV – nominali įtampa voltais.

Kad nepadarytumėte klaidų su terminologija, turite suprasti tikrąją šių pavadinimų reikšmę:

Darbas vadinamas įžeminimu, kuris atlieka antrojo laidininko funkcijas. Jis naudojamas įrenginiams maitinti ir kitoms problemoms spręsti.
Aukščiau minėta apsauga nuo žaibo nėra numatyta. Siekiant užtikrinti saugumą perkūnijos metu, naudojami specialiai sukurti prietaisai. Jie skirti palyginti didelėms srovėms ir įtampoms.

Sujungimo schemos

Norėdami pasirinkti geriausią variantą, turite žinoti, kokiu tikslu konkrečiu atveju naudojamas apsauginis įžeminimas. Toliau aptariamos įvairios sistemos, jų savybės, pranašumai ir trūkumai.

TN tipas, su tvirtai įžeminta neutrale. Pagal šią schemą pramoninė ir buitinė įranga, veikianti iki 1000 V įtampos tinkluose, prijungiama prie įžeminimo elektrodo. Vartotojų prietaisai, o tiksliau korpusai, ekranai, važiuoklės, yra prijungti prie bendro laidininko.

Jei elektros grandinė sukurta pagal tarptautinius standartus, tada iš užrašų galima suprasti taip. Lotyniška raidė „N“ žymi „neutralų“ laidininką, kuris naudojamas įrangai valdyti. Tai jie vadina funkciniu. „PE“ yra laidininkas, naudojamas apsauginei grandinei sukurti. Raidės „PEN“ žymi laidininką, skirtą funkcinėms ir apsauginėms problemoms spręsti.

Dažniausiai naudojamos šios schemos. Jų vardai išsiskiria raide, kuri pridedama prie „TN“ per brūkšnelį.

Sujungimo schemos

Sistema	Veikimo principas	Privalumai, trūkumai, savybės
C	„C“ sistemoje laidininkas vienu metu atlieka darbines ir apsaugines funkcijas. Kaip pavyzdį galime prisiminti tipišką trifazį maitinimo šaltinį su tvirtai įžeminta neutrale, kuri yra neutrali viela.	Ši schema yra gana paprasta ir ekonomiška. Vartotojų prietaisų korpusai yra tiesiogiai prijungti prie neutralės. Trūkumas yra apsauginių savybių praradimas, jei nutrūksta elektros grandinė. Tokios žalos negalima atmesti dėl avarinės srovės padidėjimo, šildymo ir laidininko sunaikinimo. Esant tokiai situacijai, ant korpuso atsiras pavojinga įtampa. Naudojant tokias sistemas ypač kruopščiai parenkamos automatinės mašinos, kurios turi greitai ir patikimai išjungti maitinimo įtampą.
S	Šioje grandinėje naudojami du atskiri nuliniai laidininkai, darbiniai ir apsauginiai.	Keli laidininkai padidina sistemos kainą, tačiau žymiai padidina apsaugos patikimumą.
C-S	Tai kombinuota sistema. Generuojantis šaltinis yra prijungtas prie tvirtai įžemintos neutralės. Tik keturi laidininkai patenka į vartotoją (trifazis maitinimo šaltinis). Prie turto pridedamas apsauginis laidininkas „PE“.	Mažą kainą, palyginti su ankstesne galimybe, lydi mažesnis patikimumas. Jei laidininkas bus pažeistas atkarpoje iki objekto (arba "PE"), apsaugos funkcijos bus prarastos. Dabartiniai reglamentai reikalauja naudoti tokias sistemas, kad būtų išvengta susijusių laidininkų mechaninių pažeidimų.

Dažniausiai naudojamos jungčių schemos

Gana didelė rizika kyla naudojant oro elektros linijas. Jie gali būti pažeisti uragano ar kitų neigiamų išorinių poveikių. Siekiant užtikrinti aukštą saugumo lygį, naudojama TT schema.

Tvirtai įžeminta neutralė yra prijungta prie generatoriaus. Energija perduodama keturiais laidais. Vartotojas turi sumontuotą autonominę įžeminimo sistemą, prie kurios prijungiami įrangos korpusai.

Rūšis

Kad varža būtų kuo mažesnė, patartina sumažinti apsauginio laidininko ilgį. Tai pasiekiama sukuriant įžeminimo kilpą aplink objekto perimetrą.

Nuotolinės sistemos naudojamos įrengiant įrenginius, kurių maitinimo įtampa yra iki 1000 V.

Įžeminimo laidininkai taip pat skirstomi į dirbtinius ir natūralius. Šis paskirstymas į grupes yra sąlyginis, nes abiem atvejais naudojamos žemėje esančios metalinės konstrukcijų dalys:

Pirmajame jie sukurti specialiai įžeminimo sistemai. Šis metodas leidžia tiksliai apskaičiuoti varžą, atskirų dalių matmenis ir kitus svarbius parametrus.

Natūralus įžeminimas - metalinė konstrukcijos dalis, esanti žemėje

Antrasis variantas apima prijungimą prie metalinių pastato konstrukcijos dalių ir pamatų blokų sutvirtinimą. Tai ekonomiškiau, nes apsaugai naudojamos kai kurios paruoštos dalys. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad norint prijungti įrangą, reikės nutiesti atitinkamas linijas, kurios turės standartų nustatytą varžą. Trūkumas yra santykinis prieinamumas paprastiems darbuotojams.

Įžeminimui naudojami vario, juodo ir cinkuoto plieno laidininkai. Sekcijos ir kitos gaminių charakteristikos parenkamos atsižvelgiant į įrenginio elektrinius parametrus ir eksploatavimo sąlygas.

Visų pirma, svarbu drėgmės lygis. Skaičiavimo metu tikrinama grunto savitoji varža ir kitos savybės.

Apsauginis įžeminimas – tai tyčinis metalinių įrangos dalių, kurios normaliomis sąlygomis nėra maitinamos, bet kurios gali įsijungti dėl elektros instaliacijos izoliacijos pažeidimo, sujungimas su įžeminimu.

Apsauginio įžeminimo tikslas – pašalinti elektros smūgio pavojų žmonėms, kai elektros įrangos konstrukcinėse dalyse atsiranda įtampa, t.y., kai yra „trumpasis jungimas prie rėmo“.

Apsauginio įžeminimo veikimo principas yra sumažinti prisilietimo ir žingsnio įtampą, kurią sukelia "trumpasis jungimas prie kūno" iki saugių verčių. Tai pasiekiama sumažinant įžemintos įrangos potencialą, taip pat išlyginant potencialus, pakeliant pagrindo, ant kurio stovi žmogus, potencialą iki potencialo, artimo įžemintos įrangos potencialui.

Apsauginio įžeminimo taikymo sritis yra trifaziai trijų laidų tinklai, kurių įtampa iki 1000 V su izoliuota neutrale ir virš 1000 V su bet kokiu neutraliu režimu (71 pav.).

Ryžiai. 71. Apsauginio įžeminimo schemos:
a - tinkle su izoliuota neutrale iki 1000 V ir daugiau; b - tinkle su įžeminta neutralia virš 1000 V, 1 - įžeminta įranga; 2 — apsauginis įžeminimo laidininkas; 3 - darbinis įžeminimo laidininkas; r3. rо - atitinkamai apsauginio ir darbinio įžeminimo atsparumas

Įžeminimo įrenginių tipai. Įžeminimo įrenginys – tai įžeminimo laidininko - metalinių laidininkų, kurie tiesiogiai liečiasi su žeme, ir įžeminimo laidininkų, jungiančių įžemintas elektros instaliacijos dalis su įžeminimo laidininku, derinys. Yra dviejų tipų įžeminimo įrenginiai: nuotoliniai (arba koncentruoti) ir kilpiniai (arba paskirstyti).

Nuotolinis įžeminimo įrenginys pasižymi tuo, kad jo įžeminimo laidininkas yra už aikštelės, kurioje yra įžeminta įranga, ribų arba yra sutelktas tam tikroje šios vietos dalyje.

Nuotolinio įžeminimo trūkumas yra įžeminimo elektrodo atstumas nuo saugomos įrangos, dėl to kontakto koeficientas a = 1. Todėl tokio tipo įžeminimas naudojamas tik esant mažoms įžeminimo srovėms ir ypač įrenginiuose. kurių įtampa iki 1000 V, kai įžeminimo elektrodo potencialas neviršija leistinos prisilietimo įtampos .

Šio tipo įžeminimo įrenginio privalumas yra galimybė pasirinkti elektrodų vietą su mažiausiu dirvožemio atsparumu (drėgnas, molingas, žemumose ir kt.).

Kilpinis įžeminimo įrenginys pasižymi tuo, kad jo pavieniai įžeminimo laidininkai yra išdėstyti išilgai aikštelės, kurioje yra įžeminta įranga, kontūro (perimetro) arba yra kuo tolygiau paskirstyti visoje aikštelėje.

Saugumas kilpos įžeminimo metu užtikrinamas išlyginant potencialą saugomoje zonoje iki tokios vertės, kad maksimalios prisilietimo ir žingsnio įtampų vertės neviršytų leistinų verčių. Tai pasiekiama tinkamai įdėjus vieno įžeminimo elektrodus.

Patalpose potencialo išlyginimas vyksta natūraliai per metalines konstrukcijas, vamzdynus, kabelius ir panašius laidžius objektus, prijungtus prie plataus įžeminimo tinklo.

Įžeminimo įrenginių diegimas. Yra dirbtiniai įžeminimo elektrodai, skirti išskirtinai įžeminimui, ir natūralūs - metaliniai objektai, esantys žemėje, skirti kitiems tikslams.

Dirbtiniams įžeminimo elektrodams dažniausiai naudojami vertikalūs ir horizontalūs elektrodai.

Kaip vertikalūs elektrodai naudojami 3–5 cm skersmens plieniniai vamzdžiai, kurių dydis nuo 40 x 40 iki 60 x 60 mm, o ilgis 2,5–3 m. Pastaraisiais metais naudojami 10 skersmens plieniniai strypai Naudota -12 mm ir iki 10 m ilgio.

Norėdami sujungti vertikalius elektrodus ir kaip nepriklausomą horizontalųjį elektrodą, naudokite juostinį plieną, kurio skerspjūvis ne mažesnis kaip 4 x 12 mm, arba apvalų plieną, kurio skersmuo ne mažesnis kaip 6 mm.

Norėdami sumontuoti vertikalius įžeminimo laidus, pirmiausia iškaskite 0,7-0,8 m gylio tranšėją, po kurios mechanizmais įkišti vamzdžiai arba kampai.

Kaip natūralūs įžeminimo laidininkai gali būti naudojami: vandentiekio ir kiti metaliniai vamzdynai, nutiesti į žemę, išskyrus degių skysčių, degiųjų ar sprogių dujų vamzdynus, taip pat vamzdynus, padengtus izoliacija, apsaugančia nuo korozijos; artezinių šulinių, šulinių, duobių ir kt. korpusiniai vamzdžiai; pastatų ir konstrukcijų, sujungtų su žeme, metalinės konstrukcijos ir gelžbetoninių konstrukcijų armavimas; į žemę nutiesti kabelių švininiai apvalkalai. Natūralūs įžeminimo laidininkai, kaip taisyklė, turi mažą atsparumą srovės tekėjimui, todėl juos naudojant įžeminimo tikslais galima labai sutaupyti. Natūralių įžeminimo elektrodų trūkumai yra jų prieinamumas neelektrikams ir galimybė sutrikdyti išplėstų įžeminimo elektrodų prijungimo tęstinumą (remonto darbų metu ir pan.).

Paprastai juostinis plienas, taip pat apvalus plienas ir kt. naudojami kaip įžeminimo laidininkai, skirti įžeminimo dalims sujungti su įžeminimo laidininkais. Įžeminimo laidininkai patalpose turi būti prieinami apžiūrai.

Įžemintos įrangos prijungimas prie įžeminimo tinklo atliekamas naudojant atskirus laidininkus. Tokiu atveju nuoseklus įžemintos įrangos prijungimas neleidžiamas.

Pagal Elektros instaliacijos taisyklių reikalavimus apsauginio įžeminimo varža bet kuriuo metų laiku neturi viršyti:

4 omai - įrenginiuose, kurių įtampa iki 1000 V; jei srovės šaltinio (generatoriaus ar transformatoriaus) galia yra mažesnė nei 100 kVA, tada įžeminimo varža leidžiama 10 omų;

0,5 omo - įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1000 V, esant didelėms įžeminimo srovėms (daugiau nei 500 A);

250/I3, bet ne daugiau kaip 10 omų - įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1000 V, esant mažoms įžeminimo srovėms ir be talpinės srovės kompensavimo; jei įžeminimo įrenginys vienu metu naudojamas elektros instaliacijose, kurių įtampa yra iki 1000 V, tada įžeminimo varža neturi viršyti 125/I3, bet ne daugiau kaip 10 omų (arba 4 omai, jei reikia įrenginiams iki 1000 V). Čia I3 yra įžeminimo srovė.

Įranga turi būti įžeminta. Metalinės elektros įrenginių dalys, kuriose nėra srovės, yra įžemintos apsauginiu įžeminimu, kuris dėl netinkamos izoliacijos gali būti įtampa ir prie jų gali prisiliesti žmonės ir gyvūnai. Tuo pačiu metu patalpose, kuriose yra padidintas pavojus ar ypač pavojingas, įžeminimas yra privalomas, kai elektros instaliacijos vardinė įtampa viršija 36 V kintamosios srovės ir 110 V nuolatinės srovės, o patalpose, kuriose nėra padidinto pavojaus - esant 500 V ir aukštesnei įtampai. Neatsižvelgiant į įtampos lygį, įžeminimas atliekamas tik sprogiose vietose.

Apsauginis įžeminimas – tai tyčinis elektros prijungimas prie žemės ar jo ekvivalento metalinių ne srovės netekančių dalių, kurios gali būti tiekiamos dėl trumpojo jungimo prie kūno ir dėl kitų priežasčių (indukcinis gretimų įtampingųjų dalių poveikis, potencialo pašalinimas, žaibo išlydis). ir kt.).

Apsauginis įžeminimas skirtas pašalinti elektros smūgio pavojų prisilietus prie elektros instaliacijos korpuso ir kitų srovei netekančių metalinių dalių, kurios įtampa tiekiamos dėl trumpojo jungimo prie korpuso ir dėl kitų priežasčių.

Apsauginio įžeminimo taikymo sritis yra elektros instaliacijos, kurių įtampa iki 1000 V tinkluose su izoliuota centrine linija ir virš 1000 V tinkluose su bet kokiu srovės šaltinio neutralės režimu (ir izoliuota, ir tvirtai įžeminta).

Pagal GOST 12.1.030-81 reikalavimus, elektros instaliacijos apsauginis įžeminimas turi būti atliekamas:

esant vardinei įtampai 380V ir aukštesnei kintamajai ir 440V ir aukštesnei nuolatinei nuolatinei įtampai visais atvejais;

esant vardinei įtampai nuo 42V iki 380V kintamos srovės ir nuo 110V iki 440V nuolatinės srovės dirbant pavojingomis sąlygomis, ypač pavojinguose ir lauko įrenginiuose.

Pastaba: Šių sąlygų charakteristikos pateiktos privalomame GOST 12.1.013-78 priede.

Apsauginis įžeminimas taikomas metalinėms elektros instaliacijos ir įrangos dalims, kurios yra prieinamos žmogui ir neturi kitų apsaugos rūšių, pavyzdžiui, elektros mašinų korpusams, transformatoriams, lempoms, skirstomųjų skydų rėmams, metaliniams vamzdžiams ir elektros instaliacijos korpusams, ir tt

Apsauginio įžeminimo veikimo principas elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1000 V:

prisilietimo įtampos sumažinimas ant įžeminto korpuso, kai maitinimo įtampa yra sutrumpinta.

Tai pasiekiama dėl mažo įžeminimo įrenginio atsparumo (Ohm). Srovė teka mažiausio pasipriešinimo keliu, todėl... žmogaus pasipriešinimas (
kOhm), tada jis pateks į įžeminimo elektrodą arba jo ekvivalentą.

Apsauginio įžeminimo schema parodyta pav.

a) - trifazis tinklas; (b) - dviejų laidų kintamoji srovė ir (c) - nuolatinės srovės tinklai.

Pastaba: didžiausios leistinos prisilietimo įtampos ir srovių per žmogaus kūną vertės, atsižvelgiant į poveikio trukmę, pateiktos GOST 12.1.038-82.

Įžeminimas atliekamas naudojant specialius įrenginius - įžeminimo laidininkai- tai įžeminimo laidų rinkinys – metaliniai, besiliečiantys su žeme, ir įžeminimo laidininkai, jungiantys įžemintas elektros instaliacijos dalis su įžeminimo laidininku.

Atsižvelgiant į santykinę įžeminimo laidų ir įžeminamos įrangos padėtį, išskiriami nuotolinio ir kilpinio įžeminimo įrenginiai. Pirmieji iš jų pasižymi tuo, kad įžeminimo laidininkai yra už aikštelės, kurioje yra įžeminta įranga, ribų arba yra sutelkti tam tikroje šios aikštelės dalyje (20.4 pav.).

Kilpinis įžeminimo įrenginys (20.5 pav.), kurio įžeminimo elektrodai yra išilgai kontūro (perimetro) aplink įžemintą įrangą nedideliu atstumu vienas nuo kito (kelis metrais), užtikrina geresnę apsaugą nei ankstesnis.

Įžeminimo elektrodai gali būti pavieniai arba grupiniai, dirbtiniai arba natūralūs.

Grupinė įžeminimo sistema susideda iš vertikalių strypų ir juos jungiančios horizontalios juostos.

Kaip natūralūs įžeminimo agentai naudojami:

Dujotiekis nutiestas į žemę;

Šulinių korpusų vamzdžiai (metaliniai);

Į žemę nutiestų kabelių švininis apvalkalas;

Kitos metalinės konstrukcijos, esančios žemėje.

Bendra įžeminimo įrenginio varža susideda iš natūralių ir dirbtinių įžeminimo elektrodų varžos:

Kur
– reikiama (leistina) įžeminimo įrenginio varžos vertė.

Apsauginio įžeminimo varžos reikalavimus reglamentuoja PUE. Bet kuriuo metų laiku ši varža neturi viršyti 4 omų

Objekto, pagaminto iš laidžios medžiagos, elektrinis prijungimas prie žemės. Įžeminimas susideda iš įžeminimo elektrodo (laidžios dalies arba tarpusavyje sujungtų laidžių dalių, kurios elektra liečiasi su žeme tiesiogiai arba per tarpinę laidžiąją terpę) ir įžeminimo laidininko, jungiančio įžemintą įrenginį su įžeminimo elektrodu. Įžeminimo elektrodas gali būti paprastas metalinis strypas (dažniausiai plieninis, rečiau varis) arba sudėtingas specialios formos elementų rinkinys.

Įžeminimo kokybę lemia įžeminimo grandinės elektrinės varžos vertė, kurią galima sumažinti padidinus kontaktinį plotą arba terpės laidumą – naudojant daug strypų, didinant druskos kiekį žemėje ir pan. Rusijoje įžeminimo reikalavimai ir jo išdėstymas yra reglamentuojami.

Apsauginiai įžeminimo laidai visose elektros instaliacijose, taip pat nuliniai apsauginiai laidai elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV su tvirtai įžeminta neutrale, įskaitant šynas, turi turėti raidžių žymėjimą PE ir spalvos žymėjimą kintamomis išilginėmis arba skersinėmis to paties juostomis. plotis (šynoms nuo 15 iki 100 mm ) geltonos ir žalios spalvos.

Nuliniai (nuliniai) laidininkai žymimi raide N ir mėlyna spalva. Kombinuoti neutralūs apsauginiai ir nuliniai darbiniai laidininkai turi turėti raidę PEN ir spalvos žymėjimą: mėlyna per visą ilgį ir geltonai žalios juostelės galuose.

Klaidos įžeminimo įrenginyje

Netinkami PE laidininkai

Kartais vandens vamzdžiai arba šildymo vamzdžiai naudojami kaip įžeminimo laidininkas, tačiau jie negali būti naudojami kaip įžeminimo laidininkas. Vandentiekyje gali būti nelaidžių įdėklų (pavyzdžiui, plastikiniai vamzdžiai), dėl korozijos gali nutrūkti elektros kontaktas tarp vamzdžių, galiausiai dalis vamzdyno gali būti išardyta remontui.

Darbinio nulio ir PE laidininko derinimas

Kitas dažnas pažeidimas yra darbinio nulio ir PE laidininko derinys už jų atskyrimo taško (jei toks yra) išilgai energijos pasiskirstymo. Toks pažeidimas gali sukelti gana reikšmingų srovių atsiradimą per PE laidininką (kuris įprastoje būsenoje neturėtų būti tekantis), taip pat klaidingai išjungiamas liekamosios srovės įtaisas (jei jis yra). Neteisingas PEN laidininko atskyrimas

Šis PE laidininko „sukūrimo“ būdas yra itin pavojingas: veikiantis nulinis laidininkas identifikuojamas tiesiai į lizdą, o tarp jo ir lizdo PE kontakto įdedamas trumpiklis. Taigi, prie šio lizdo prijungtos apkrovos PE laidininkas yra prijungtas prie darbinio nulio.

Šios schemos pavojus yra tas, kad ant kištukinio lizdo įžeminimo kontakto, taigi ir ant prijungto įrenginio korpuso, atsiras fazinis potencialas, jei bus įvykdyta kuri nors iš šių sąlygų:
- Nulinio laidininko nutrūkimas (atjungimas, perdegimas ir pan.) srityje tarp lizdo ir ekrano (taip pat toliau, iki PEN laidininko įžeminimo taško);
- Fazinių ir nulinių (fazinių, o ne neutralių ir atvirkščiai) laidų, einančių į šį lizdą, pertvarkymas.

Apsauginė įžeminimo funkcija

Apsauginis įžeminimo poveikis grindžiamas dviem principais:

Potencialų skirtumo tarp įžeminto laidžio objekto ir kitų natūraliai įžemintų laidžių objektų sumažinimas iki saugios vertės.

Nuotėkio srovės iškrovimas, kai įžemintas laidus objektas liečiasi su faziniu laidu. Tinkamai suprojektuotoje sistemoje dėl nuotėkio srovės atsiradimo nedelsiant pradeda veikti apsauginiai įtaisai ().

Taigi įžeminimas yra efektyviausias tik kartu su liekamosios srovės įtaisų naudojimu. Šiuo atveju, esant daugeliui izoliacijos gedimų, potencialas ant įžemintų objektų neviršys pavojingų verčių. Be to, sugedusi tinklo dalis bus atjungta per labai trumpą laiką (dešimtosios šimtosios sekundės dalys yra RCD reakcijos laikas).

Įžeminimo veikimas elektros įrenginių gedimų metu Tipiškas elektros įrenginių gedimo atvejis – fazinės įtampos kontaktas su metaliniu prietaiso korpusu dėl izoliacijos gedimo. Atsižvelgiant į tai, kokios apsaugos priemonės yra įgyvendinamos, galimos šios parinktys:

Korpusas neįžemintas, nėra RCD (pavojingiausias variantas). Prietaiso korpuse bus fazinis potencialas ir tai jokiu būdu nebus aptikta. Tokio sugedusio prietaiso prisilietimas gali būti mirtinas.

Korpusas įžemintas, RCD nėra. Jei nuotėkio srovė išilgai fazės korpuso ir įžeminimo grandinės yra pakankamai didelė (viršija šią grandinę saugančio saugiklio veikimo slenkstį), saugiklis suveiks ir išjungs grandinę. Aukščiausia efektyvioji įtampa (lyginant su įžeminimu) įžemintame korpuse bus Umax=RGIF, kur RG? Įžeminimo varža, JEI ? srovė, kuriai esant įsijungia šią grandinę saugantis saugiklis. Ši parinktis nėra pakankamai saugi, nes esant didelei įžeminimo varžai ir dideliems saugikliams, įžeminto laidininko potencialas gali pasiekti gana reikšmingas vertes. Pavyzdžiui, esant 4 omų įžeminimo varžai ir 25 A saugikliui, potencialas gali siekti 100 voltų.

Korpusas neįžemintas, sumontuotas RCD. Prietaiso korpusas bus su faziniu potencialu ir tai nebus aptikta tol, kol neatsiras kelias, per kurį praeis nuotėkio srovė. Blogiausiu atveju nutekėjimas įvyks per žmogaus kūną, kuris liečia ir sugedusį įrenginį, ir natūraliai įžemintą objektą. RCD atjungia sugedusią tinklo dalį, kai tik atsiranda nuotėkis. Žmogus gaus tik trumpalaikį elektros šoką (0,010,3 sekundės - RCD reakcijos laikas), kuris, kaip taisyklė, nekelia žalos sveikatai.

Korpusas įžemintas, sumontuotas RCD. Tai saugiausias pasirinkimas, nes abi apsaugos priemonės viena kitą papildo. Kai fazinė įtampa patenka į įžemintą laidininką, srovė iš fazinio laido per izoliacijos gedimą teka į įžeminimo laidą ir toliau į žemę. RCD iš karto aptinka šį nuotėkį, net jei jis yra labai nereikšmingas (dažniausiai RCD jautrumo slenkstis yra 10 mA arba 30 mA), ir greitai (0,010,3 sekundės) atjungia tinklo atkarpą su gedimu. Be to, jei nuotėkio srovė yra pakankamai didelė (viršija tą grandinę saugančio saugiklio išjungimo slenkstį), gali suveikti ir saugiklis. Kuris apsauginis įtaisas (RCD ar saugiklis) išjungs grandinę, priklauso nuo jų greičio ir nuotėkio srovės. Taip pat galima suaktyvinti abu įrenginius.

Įžeminimo tipai

TN-C

TN-C sistemą (pranc. Terre-Neutre-Combine) 1913 metais pasiūlė Vokietijos koncernas AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft). Darbinis nulis ir PE laidininkas (Apsauginė žemė) šioje sistemoje yra sujungti į vieną laidą. Didžiausias trūkumas buvo linijos įtampos (1,732 karto didesnė už fazinę įtampą) susidarymas ant elektros instaliacijos korpusų avarinės nulinės pertraukos metu.

Nepaisant to, šiandien tai galite rasti pastatuose buvusios SSRS šalyse.

TN-S

Sąlygiškai pavojingai TN-C sistemai pakeisti XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje buvo sukurta TN-S sistema (pranc. Terre-Neutre-Separe), kurioje darbiniai ir apsauginiai nuliai buvo atskirti tiesiai pastotėje, o įžeminimo elektrodas buvo gana. sudėtinga metalinių jungiamųjų detalių konstrukcija.

Taigi, nulaužus darbinį nulį linijos viduryje, elektros instaliacijos korpusai negaudavo linijos įtampos. Vėliau tokia įžeminimo sistema leido sukurti diferencinius jungiklius ir srovės nuotėkio jungiklius, galinčius pajusti mažas sroves. Jų darbas iki šių dienų remiasi Kirghoffo dėsniais, pagal kuriuos faziniu laidu tekanti srovė turi būti skaitine prasme lygi srovei, tekančiai per darbinį nulį.

Taip pat galite stebėti TN-C-S sistemą, kur nulių atskyrimas vyksta linijos viduryje, tačiau nutrūkus nuliniam laidui prieš atskyrimo tašką, korpusuose bus tinklo įtampa, o tai sukels pavojų gyvybei. jei palietė.

Siekiant užtikrinti patikimą apsaugą dirbant esant įtampai, elektros instaliacija įžeminama. Apsauginis įžeminimas yra tyčinis elektros jungtis tarp montavimo korpuso ir įžeminimo įrenginio. Pagal veikimo principą visas įžeminimas skirstomas į du tipus. Tai gali būti atliekama apsauginiu įžeminimu ir įžeminimu, kurių funkcija yra lygiai tokia pati, ty apsaugoti žmones nuo elektros srovės poveikio, jei palietus korpusą ar kitas dalis, kai izoliacija nutrūksta.

Apsauginio įžeminimo esmė

Įrengiant apsauginį suspaudimą, tarp elektros instaliacijos dalių ir įžeminimo įrenginio atliekamas sąmoningas ryšys. Taigi elektros sauga užtikrinama atsitiktinai prisilietus prie tam tikrų įtampą turinčių dalių. Tokia situacija dažniausiai susidaro, kai yra izoliacijos gedimas, kai tarp korpuso ir fazės atsiranda įtampa. Jei yra įžeminimas, srovė nekels pavojaus, nes apsauginis įžeminimas, kurio varža labai maža, veiks kaip laidininkas.

Pagrindiniai įžeminimo komponentai yra pats įžeminimo elektrodas ir įžeminimo laidininkai. Įžeminimo elektrodai gali būti natūralūs ir dirbtiniai. Pirmuoju atveju tai yra metalinės konstrukcijos, kurios turi patikimą ryšį su žeme. Dirbtiniai įžemintuvai – tai plieniniai strypai, vamzdžiai arba kampai, kurių ilgis turi būti ne mažesnis kaip 2,5 m. Jie įvedami į žemę ir sujungiami vienas su kitu suvirintomis viela arba plieninėmis juostomis. Kad įžeminimas būtų efektyvesnis, būtina sumažinti jo varžą didinant dirbtinių įžeminimo elektrodų skaičių.

Apsauginis įžeminimo įtaisas

Apsauginio esmė – sąmoningas tam tikrų elektros įrenginių dalių elektros prijungimas nuliniu laidu.

Paprastai tokios elektros instaliacijos nėra normalios įtampos. Tokiais atvejais bet kuri fazė, kuri yra trumpai sujungta su korpusu, sukelia trumpąjį jungimą su nuliniu laidu. Atsiranda labai didelė srovė, todėl įranga turi būti greitai ir visiškai išjungta. Būtent tai yra pagrindinė nulio nustatymo funkcija. Visa apsauginio įžeminimo konstrukcija susideda iš nulinio darbinio ir nulinio apsauginio laidininko.