Ce este împământarea de protecție în electricitate. Dispozitiv, principiu de funcționare și scheme de împământare de protecție

Ce este împământarea de protecție în electricitate.  Dispozitiv, principiu de funcționare și scheme de împământare de protecție
Ce este împământarea de protecție în electricitate. Dispozitiv, principiu de funcționare și scheme de împământare de protecție

împământare

Începutul formularului

Sfârșitul formularului

Avertizare: articolul este pur informativ și nu este un document normativ. Când efectuați lucrări legate de electricitate, ar trebui să vă ghidați după Regulile de instalare electrică (PUE).

Definiții

împământare- aceasta este o conexiune deliberată a elementelor echipamentelor nepurtoare, care, ca urmare a defectării izolației, pot deveni sub tensiune, cu pământul. Împământarea constă dintr-un conductor de împământare (o parte conducătoare sau un set de părți conductoare interconectate care sunt în contact electric cu pământul direct sau printr-un mediu conductiv intermediar) și un conductor de împământare care conectează dispozitivul împământat la conductorul de împământare. Conductorul de împământare poate fi o tijă metalică simplă (cel mai adesea oțel, mai rar cupru) sau un set complex de elemente de formă specială. Calitatea împământării este determinată de valoarea rezistenței electrice a circuitului de împământare, care poate fi redusă prin creșterea suprafeței de contact sau a conductivității mediului - folosind mai multe tije, creșterea conținutului de sare din pământ etc. De regulă, rezistența electrică de împământare este normalizată. Clemă principală de masă. Pentru a minimiza interferențele electromagnetice și pentru a menține siguranța electrică, împământarea trebuie efectuată cu un număr minim de bucle închise. Asigurarea acestei condiții este posibilă atunci când se execută așa-numita clemă de masă principală (GZZ) sau magistrală. Clema principală de împământare trebuie să fie amplasată cât mai aproape de cablurile de alimentare și de comunicație de intrare și conectată la electrodul(ele) de împământare cu cea mai mică lungime a conductorului. Această locație a GGZ oferă cea mai bună egalizare de potențial și limitează tensiunea indusă de interferențe industriale, fulgere și supratensiuni de comutare care vin din exterior prin ecranele cablurilor de comunicație, armura cablurilor de alimentare, conductelor și bucșele antenei. La GZZ (anvelopă) trebuie atașat:

    conductori de împământare;

    conductoare de protectie;

    conductorii sistemului principal de egalizare a potențialului;

    conductoare de masă de lucru (dacă este necesar).

La clema principală de împământare (bus) trebuie conectate conductoarele de împământare pentru protecția și funcționarea (tehnologică, logică etc.), conductoarele de împământare de protecție împotriva trăsnetului etc. parte conductoare expusă- o parte conducătoare a unei instalații electrice accesibilă la atingere care nu este alimentată în mod normal, dar care poate deveni sub tensiune dacă izolația de bază este deteriorată. Părțile conductoare deschise includ carcase metalice ale echipamentelor electrice. parte live- partea conductoare electric a instalației electrice, care se află sub tensiune de funcționare în timpul funcționării acesteia. atingere indirectă- contactul electric al oamenilor și animalelor cu părțile conductoare deschise care sunt sub tensiune atunci când izolația este deteriorată. Adică, aceasta este o atingere pe carcasa metalică a echipamentelor electrice în timpul defecțiunii izolației carcasei.

Notaţie

Conductoarele de protecție de pământ în toate instalațiile electrice, precum și conductorii de protecție zero în instalațiile electrice cu tensiune de până la 1 kV cu un neutru solid împământat, inclusiv anvelopele, trebuie să aibă desemnarea literei REși desemnarea culorii prin alternarea dungi longitudinale sau transversale de aceeași lățime (pentru anvelopele de la 15 la 100 mm) de culori galbene și verzi. Conductorii de lucru zero (neutru) sunt indicați prin literă NȘi culoarea albastra. Conductoarele combinate de protecție zero și zero de lucru trebuie să aibă o desemnare cu litere PIXși denumirea culorii: culoare albastră pe toată lungimea și dungi galben-verzui la capete. Simboluri grafice utilizate pentru a desemna conductorii în diagrame:

Denumire de împământare:

Denumiri de litere ale sistemului de împământare

Prima literă din desemnarea sistemului de împământare determină natura împământării sursei de alimentare:T– conectarea directă a neutrului sursei de alimentare la pământ; eu– toate piesele purtătoare de curent sunt izolate de pământ. A doua literă determină natura împământării părților conductoare deschise ale instalației electrice a clădirii: T- conectarea directă a părților conductoare deschise ale instalației electrice a clădirii cu pământul, indiferent de natura legăturii dintre sursa de alimentare și pământ; N- conectarea directă a părților conductoare deschise ale instalației electrice a clădirii cu punctul de împământare al sursei de alimentare. Literele care urmează prin liniuța din spatele N determină natura acestei conexiuni - un mod funcțional de aranjare a conductorilor de protecție zero și de lucru zero: S– funcțiile conductoarelor PE de protecție zero și N de lucru zero sunt asigurate de conductori separati; C- funcţiile conductorilor zero de protecţie şi zero de lucru sunt asigurate de un conductor PEN comun.

Erori la dispozitivul de împământare

Conductoare PE greșite Uneori folosit ca conductor de împământare țevi de apa sau conducte de încălzire, dar nu pot fi folosite ca conductor de împământare. Pot exista inserții neconductoare în instalații sanitare (cum ar fi țevile de plastic), contactul electric dintre țevi poate fi întrerupt din cauza coroziunii și, în sfârșit, o parte a conductei poate fi demontată pentru reparație.

Combinând un zero de lucru și un conductor PE O altă încălcare comună este unirea zeroului de lucru și a conductorului PE dincolo de punctul de separare a acestora (dacă există) de-a lungul distribuției de energie. O astfel de încălcare poate duce la apariția unor curenți destul de semnificativi în conductorul PE (care nu ar trebui să fie purtătoare de curent în stare normală), precum și la declanșări false ale dispozitivului de curent rezidual (dacă este instalat).

Separarea incorectă a conductorului PEN Următorul mod de „creare” a unui conductor PE este extrem de periculos: un conductor neutru funcțional este determinat direct în priză și un jumper este plasat între acesta și contactul PE al prizei. Astfel, conductorul PE al sarcinii conectate la această priză este conectat la zero de lucru. Pericolul acestui circuit este că va apărea un potențial de fază pe contactul de împământare al prizei și, în consecință, în cazul dispozitivului conectat, dacă este îndeplinită oricare dintre următoarele condiții:

    Rupere (deconectare, ardere etc.) a conductorului neutru în zona dintre priză și ecran (și mai departe, până la punctul de împământare al conductorului PEN);

    Schimbarea conductorilor de fază și zero (fază în loc de zero și invers) care merg la această priză.

Pentru a asigura protecţie fiabilă când se lucrează sub tensiune, instalațiile electrice sunt împământate. Pământul de protecție este conexiunea electrică intenționată a carcasei mașinii la un dispozitiv de împământare. Conform principiului de funcționare, toată împământarea este împărțită în două tipuri. Se poate realiza sub formă de împământare și împământare de protecție, care au exact aceeași funcție, care constă în protejarea oamenilor de efectele curentului electric, în cazul atingerii carcasei sau a altor părți cu izolația ruptă.

Esența împământului de protecție

Cu un dispozitiv de prindere de protecție, se realizează o conectare deliberată a părților instalațiilor electrice și a unui dispozitiv de împământare. Astfel, siguranta electrica este asigurata in cazul contactului accidental cu anumite piese care sunt sub tensiune. Această situație, de regulă, apare în timpul defectării izolației, când apare tensiune între carcasă și fază. În prezența împământării, curentul nu va reprezenta un pericol, deoarece împământarea de protecție, care are o rezistență foarte mică, va acționa ca conductor.

Principal părțile constitutiveîmpământarea este direct împământarea și împământarea conductorilor. Conductorii de împământare pot fi naturali și artificiali. În primul caz, acestea sunt structuri metalice care au o conexiune fiabilă la pământ. Electrozii de împământare de origine artificială sunt tije, țevi sau unghiuri de oțel, a căror lungime trebuie să fie de cel puțin 2,5 m. Aceștia sunt bătuți în pământ și conectați unul cu celălalt folosind sârmă sudata sau benzi de oțel. Pentru a face împământarea mai eficientă, este necesar să se reducă rezistența acesteia prin creșterea numărului de conductori artificiali de împământare.

Dispozitiv de protecție la pământ

Esența protecției este conectarea electrică deliberată a anumitor părți ale instalațiilor electrice cu un fir neutru.

De regulă, astfel de instalații electrice nu sunt sub tensiune normală. În aceste cazuri, orice fază scurtcircuitată la carcasă duce la scurtcircuit cu firul neutru. Există un curent cu foarte de mare valoare prin urmare, echipamentul trebuie oprit rapid și complet. Aceasta este tocmai funcția principală a reducerii la zero. Întregul proiect de împământare de protecție constă dintr-un conductor de protecție zero de lucru și zero.

Funcționarea echipamentelor electrice moderne este inacceptabilă fără o protecție bine organizată împotriva șocurilor electrice accidentale. În aceste scopuri, se folosesc dispozitive speciale, care se numesc împământare. Astfel, împământarea este un sistem organizat în mod deliberat care asigură condiții normale de funcționare pentru echipamentele electrice.

Despre împământarea în cuvinte simple

Însuși conceptul de „împământare” provine de la cuvântul „pământ”, adică sol sau sol, al cărui scop este să servească drept scurgere pentru curenții periculoși care curg printr-un circuit special organizat. Pentru formarea lui, este necesar să existe o legătură inseparabilă a tuturor părților sistemului de protecție, care începe de la punctul de contact al corpului elementului de împământare și se termină cu elementul dispozitivului de împământare (GD) scufundat în pământ.

Bucla de sol exterioară a unei case private (stânga). Împământare interioară (dreapta), conductorul de împământare este indicat printr-o linie punctată.

Conform definițiilor date în documentația tehnică, împământarea este o conexiune electrică deliberată a carcaselor metalice ale unităților cu o buclă specială de împământare. Pe baza faptelor avute în vedere, se poate concluziona că împământarea este contactul electric intenționat al echipamentului protejat cu pământul.

Cerințe de împământare

După ce v-ați dat seama care este definiția însuși conceptului de împământare, puteți trece la acele categorii și norme care sunt introduse de standardele actuale. Conform PUE, următoarele cerințe sunt impuse în primul rând dispozitivului de împământare:

  • scopul încărcătorului este de a devia efectiv curenții periculoși la sol, pentru care proiectarea lor prevede un set întreg de conductori și tije metalice;
  • toate părțile instalației electrice sunt supuse împământării, inclusiv ușile metalice ale scuturilor;
  • rezistența totală de contact a contactelor din sistemul de împământare nu trebuie să depășească 4-30 ohmi;
  • atunci când este dispus în sarcini distribuite, este necesară utilizarea unui sistem de egalizare a potențialului (scopul acestuia este eliminarea distribuției neuniforme a tensiunilor).

Informații suplimentare: Deoarece scopul principal al împământării este de a asigura siguranța personalului care lucrează cu echipamente - în timpul funcționării acestuia Atentie speciala dat la fiabilitatea operațională.

Calitatea muncii sale este asigurată de un întreg complex măsuri preventiveși teste organizate periodic.

Pentru a răspunde la această întrebare, va trebui să vă familiarizați cu defecțiunile care apar periodic în echipamentele electrice existente. Cert este că în timpul funcționării sale pe termen lung, poate apărea distrugerea izolației și apariția contactului între firul gol al sursei de alimentare și corpul instalației electrice.

Părțile semifabricatelor de oțel care ies din sol cu ​​10-15 cm sunt sudate împreună cu plăci metalice de 40 mm lățime (cel puțin 4 mm grosime). În partea superioară a unuia dintre electrozii verticali, o zonă de contact este dispusă sub forma unui șurub filetat sudat pe acesta. Pe acesta, cu ajutorul unei piulițe, este fixat capătul unei magistrale de cupru care merge din corpul dispozitivului împământat, a cărui secțiune transversală nu trebuie să fie mai mică de 6 mm pătrați.

Informații suplimentare: Pentru a reduce rezistența circuitului de scurgere a curentului de urgență, această conexiune se face uneori sudată.

La finalizarea lucrării principale, șanțul cu structura amplasată în el este acoperit cu pământ aruncat anterior, din care sunt îndepărtate pietrele și resturile inutile.

În conformitate cu cerințele PUE, orice sistem de împământare trebuie să respecte standardele tehniceîn ceea ce priveşte rezistenţa maximă admisă la curentul de scurgere. Valoarea sa ar trebui să fie:

  1. mai puțin de 8 ohmi în rețelele industriale cu o tensiune de fază de 220/127 Volți;
  2. mai puțin de 4 ohmi pentru tensiuni de linie de 380 volți;
  3. nu mai mult de 30 ohmi în rețelele de uz casnic (această cifră este considerată maxim admisibil).

Miezul de cupru așezat din structura încărcătorului este fixat cu al doilea capăt pe o bară specială montată pe tabloul de distribuție al obiectului (în special acasă). Se numește magistrala de masă principală (GZSH) și este destinată asamblarii tuturor conductoarelor de protecție într-un singur loc. Conductoarele de cupru diverg de la acesta direct către consumatori (prin prize la carcasele instrumentelor).

Împământare naturală și artificială

Împământarea naturală este un obiect sau o structură care are un contact sigur cu solul datorită funcțiilor sale. Această categorie include:

  • instalatii sanitare si conducte de incalzire așezat direct în pământ;
  • orice structuri metalice și elementele acestora care au contact bun cu solul;
  • mantale de sudura si cabluri similare;
  • ipoteci metalice și limbi etc.

De remarcat!În acest caz, aranjarea împământării funcționale nu va necesita eforturi speciale, deoarece elementele conductorului natural de împământare sunt deja pregătite pentru conectarea conductorilor de împământare.

Într-o situație în care astfel de sisteme nu pot fi găsite, trebuie să vă ocupați de instalarea memoriei de casă.

Împământarea artificială este considerată a fi un contact electric organizat în mod deliberat a două corpuri, dintre care unul este dispozitivul protejat, iar al doilea este așa-numita „bucla de masă”. Această componentă este o structură specială distribuită (uneori punct) bazată pe tije metalice plasate adânc în pământ.

De regulă, barele de oțel cu un diametru de până la 12 mm și o lungime de cel puțin 2,5 metri sunt utilizate ca electrozi ciocăniți vertical. Pentru echiparea jumperilor orizontale care asigură contactul electric între două corpuri se iau colțuri metalice de 50x50x6 mm și 2,5-3 metri lungime (pot fi înlocuite cu țevi cu un diametru de aproximativ 6 mm sau mai mult).

Pentru ce este împământarea? Video

Pentru a înțelege de ce aveți nevoie de împământare în casă, va trebui să vă familiarizați cu scopul principal al acesteia. După cum sa menționat în secțiunea prezentată anterior, împământarea servește la protejarea unei persoane de un potențial periculos care a apărut accidental pe corpul echipamentului de operare. Cea mai simplă modalitate de a vă familiariza cu ordinea lucrării și scopul său este pe numeroasele exemple prezentate în videoclipuri.

În concluzie, observăm că înțelegerea scopului împământării va ajuta la păstrarea sănătății persoanelor care lucrează cu echipamente electrice.

Împământarea este conexiunea electrică a componentelor conductoare electric ale echipamentului la pământ. Este format dintr-un conductor de împământare și un conductor conectat la acesta. Figura de mai jos prezintă schema clasică de conectare.

Schema de conectare la pământ într-o casă privată

Roșu indică faza, albastru indică neutru. Acestea merg de la polul de la sursa principală de alimentare, respectiv, la magistralele L și N. Firul de împământare conectat între electrodul de masă și magistrala PE a ecranului este indicat cu negru. Ei intră în scut, din care se face cablajul în jurul casei.

feluri

În funcție de motivul pentru care este necesară împământarea, se distinge prin tipuri:

  1. Lucru. În industrie, punctele părților purtătoare de curent ale instalațiilor electrice sunt împământate pentru a crea conditii normale muncă. Siguranța electrică nu este scopul aici. Împământarea de lucru este destinată funcționării echipamentelor electrice în regim de urgență, atunci când are loc o defecțiune a carcasei sau deteriorarea izolației. Acesta este modul în care neutrul generatorului sau transformatorului este împământat.

Împământarea de lucru se realizează direct cu un conductor de împământare sau prin dispozitive suplimentare (reactoare, rezistențe, descărcători).

  1. De protecţie. Împământarea este concepută pentru a proteja o persoană, astfel încât să nu fie lovită electricitate. Corpul conduce electricitatea și are multă rezistență. Socul electric apare nu numai ca urmare a atingerii elementelor conductoare. În acest caz, trebuie încă format un circuit electric. Se creează între pământ, pe care o persoană se sprijină cu picioarele, și un conductor gol, sub tensiune, cu care are loc contactul.

Cu cât umiditatea suprafeței pământului este mai mare, cu atât mai mult curent va trece prin corp, ceea ce reprezintă un pericol semnificativ.

  1. De la fulger. La locul fulgerului, temperatura ajunge la 30 de mii de grade, ceea ce amenință viața oamenilor și siguranța clădirilor. Statisticile arată că 20% dintre incendiile din casele particulare sunt cauzate de fulgere. Prin urmare, este necesar să instalați paratrăsnet pe clădiri.

Sistem de protectie

Sistemul de protecție include 3 părți:

  • Paratrăsnet - prinde lovitura și transmite curentul mai departe. Este o tija rotunda cu un diametru de minim 10 mm si o lungime de 250 mm. Este situat pe acoperiș altitudine inalta, unde există o probabilitate maximă de a lovi descărcarea.

Raza zonei de protecție de la baza tijei este determinată de formula:

r = 1,732∙h, unde

h este diferența de înălțime dintre punctele superioare ale casei și paratrăsnetul.

De asemenea, trebuie luată în considerare forma conică a spațiului care trebuie protejat.

  1. Conductor de jos - servește la transferul curentului de la paratrăsnet la electrodul de împământare. Pentru aceasta se folosește o sârmă de sârmă cu diametrul de 6 mm, care este sudată de paratrăsnet, după care se coboară de-a lungul peretelui până la electrodul de împământare cu o distanță maximă de ferestre și uși. Conductorul de coborâre nu trebuie să fie îndoit, astfel încât să nu aibă loc o descărcare de scânteie în acest loc. Se face cât mai scurt posibil.
  2. Legătura de protecție împotriva trăsnetului și aparate electrocasnice face comune. Cel mai comun dispozitiv este sub forma unui circuit de trei electrozi introduși în pământ și interconectați printr-o bandă de oțel, prin sudare. Separatorul de împământare este situat la o distanță mai mare de 1 m față de pereți și la peste 5 m de prispa, alei și alei.

Sistem de protecție împotriva trăsnetului pentru o casă privată

Teren natural

Pentru a crea împământare, este convenabil să folosiți părți metalice ale clădirilor și structurilor care sunt în contact cu solul. Poate fi armarea fundației, conducte subterane sau mantale de cablu, comunicații la sol (căi ferate). Toate acestea pot fi utilizate numai în cazurile în care sunt îndeplinite toate cerințele pentru conductorii de împământare. Avantajul acestei metode este economiile semnificative de costuri și nu este nevoie să operați dispozitivele.

Fundațiile sunt adesea folosite ca electrod de împământare, dar pentru aceasta trebuie îndeplinite anumite condiții:

  • umiditatea solului din jur nu este mai mică de 3%;
  • absența unui mediu agresiv care contribuie la apariția coroziunii;
  • armătura nu este sub influența solicitărilor mecanice;
  • toate detaliile structurilor metalice constituie un circuit electric inextricabil, pentru care jumperii cu o secțiune transversală de cel puțin 100 mm 2 sunt sudați în goluri;
  • prezența în beton a pieselor metalice înglobate cu care se poate conecta un conductor de împământare.

Pământ protector

Elementul principal este o buclă de masă, constând din electrozi metalici aflați în pământ. Sunt tije, colțuri, țevi sau foi cu o lungime de cel puțin 2,5 m. Sarcina lor principală este de a disipa curentul în pământ, a cărui eficacitate depinde de compoziția solului și de climă.

Când instalați împământare, trebuie să știți din ce constă solul. Poate fi argilă, nisip, pământ etc.

Fiecare componentă are propria conductivitate electrică, care determină modul de proiectare adecvată a pământului. Argila are o rezistență de 20 Ohm * M, nisip - 10-60 Ohm * M (în funcție de umiditate), pământ de grădină - 40 Ohm * M, pietriș - 300 Ohm * M.

Un conductor de împământare este conectat la circuit.

Bucla de masă triunghiulară

Electrozii nu au voie să fie acoperiți cu compuși dielectrici anticorozivi. Puteți aplica doar lac pe punctele de sudură.

Cerințele pentru conductorul de la circuit la instalația electrică sunt rezistența și rezistența la coroziune. Conductoarele pot fi benzi de oțel cu dimensiunea de 5x30 mm și tije cu un diametru de 10 mm sau mai mult. Datorită sarcinii mici, o tijă de sârmă cu diametrul de 6 mm este potrivită pentru a da.

Conform standardelor moderne, cablarea electrică într-un apartament sau într-o casă privată se realizează cu un fir cu trei fire, unde unul dintre ele este o fază, celălalt este zero, iar al treilea este împământare. Protecția este conectată între circuit și carcasele aparatelor electrice. Prizele și ștecherele sunt furnizate cu contacte de împământare conectate la carcasa dispozitivului, atunci când sunt pornite, pe lângă electricitate, împământarea este conectată.

Când faza lovește carcasa, din cauza uzurii izolației, apare un curent de scurgere, care intră în circuit și se disipează în pământ. Pentru curenți mici, RCD este declanșat, iar pentru scurtcircuit - întrerupătoare. În ambele cazuri, curentul din corpul aparatului electric trece prin conductorul de protecție, desemnat PE, către circuit și se răspândește în pământ.

Cu cât sunt mai mari caracteristicile electrice ale electrodului de împământare, cu atât mai mult protejează o persoană de șoc electric.

Pentru construcția de locuințe private, rezistența buclei de protecție de pământ se închide conditii diferite este:

  • protectoare - fata de tensiunea de retea la 220V sau 380V - 30 Ohm (sistem TN-C-S);
  • conductă de gaz către casă - 10 ohmi;
  • protecție la trăsnet - 10 Ohm;
  • echipamente de telecomunicații - 2 sau 4 ohmi.

Sisteme de împământare pentru instalații electrice

Sistemele de împământare de protecție depind de caracteristicile sursei de alimentare, cum ar fi un neutru izolat sau împământat solid. Sunt doar trei dintre ele:

  1. Sistemul TN conține un neutru fără pământ, cu o conexiune la acesta Părți metalice instalații electrice.

Cum arată un sistem TN?

În funcție de modalitățile de utilizare a lucrătorului zero (N) și protectoare (PE) conductoare în sistem, se formează subgrupe:

  • TN-C - combinație de conductori PE și N într-un singur fir de-a lungul întregii lungimi a rețelei către consumator (vechea schemă sovietică, care nu este utilizată în prezent);
  • TN-C-S - combinație de conductori PE și N într-un fir de la o stație de transformare cu separarea lor la intrarea în tablou. Acest sistem necesită împământare suplimentară.
  • TN-S - separarea firelor neutre și de protecție în întreaga rețea (cea mai sigură schemă).
  1. Sistem IT cu neutru izolat sau conectat rezonant. Aici, piesele metalice neconductoare ale echipamentelor electrice au o împământare separată.

Cum arată un sistem IT?

Sistemul IT este utilizat în instituțiile în care funcționează echipamente deosebit de sensibile.

  1. Un sistem TT cu un neutru solid împământat, iar consumatorii au o masă de protecție separată (în principal cu pin modular), neconectat la firul neutru N.

Cum arată TT?

Video. Tipuri de împământare

Împământarea este necesară în toate rețelele de alimentare cu energie electrică, inclusiv în casele și apartamentele private. În primul rând, este un sistem de securitate atunci când se utilizează energie electrică.

Prezența unui contact de împământare în prizele electrice moderne a devenit obișnuită. Corespunde contactului de pe ștecherul oricărui aparat electric. Să încercăm să ne dăm seama de ce este necesară împământarea.

Ce este împământarea

Împământarea este conectarea elementelor conductoare care nu sunt în mod normal alimentate la un electrod de împământare - îngropat în pământ. structura metalica cu rezistență electrică scăzută. Ca elementele conductoare menționate, carcasa metalică a instalației electrice, corpurile de lucru ale mașinilor sau aparate electrocasnice etc.

Impletiturile de ecranare ale cablurilor electrice sunt, de asemenea, împământate.

Pentru ce este împământarea?

În funcție de scop, există mai multe tipuri de împământare:
  • funcţional;
  • pentru protecție împotriva trăsnetului.

Protective prevede operare sigură instalații electrice.

Funcționalul este utilizat pentru a opera dispozitivul sau circuitul - joacă același rol ca și conductorul neutru din rețea.

În sistemele de protecție împotriva trăsnetului, electrodul de împământare este conectat la paratrăsnet.

Principiul de funcționare

Bucla de pământ funcționează datorită capacității solului de a absorbi o sarcină electrică. Dacă carcasa echipamentului este alimentată ca urmare a defecțiunii izolației, atunci sarcina se va scurge la pământ. Când utilizatorul atinge carcasa, curentul va urma în continuare calea cu cea mai mică rezistență, adică prin pământ și nu prin corpul uman. Nu fi legat la pământ, în situație similară utilizatorul ar suferi o vătămare electrică.

Condiția pentru funcționarea normală a împământului este o rezistență scăzută a conductorului de împământare. Această valoare depinde de parametrii solului:

  • densitate;
  • umiditate;
  • salinitate;
  • zona de contact cu solul.

Capacitatea solului de a absorbi sarcina scade brusc atunci când îngheață. Prin urmare, știfturile de împământare sunt introduse la o adâncime sub marcajul de îngheț, care depinde de latitudinea zonei. Date despre adâncimea înghețului solului pt diferite regiuni Federația Rusă sunt date în SNiP „Climatologia construcțiilor”.

Demonstrație vizuală de împământare

Pe solurile stâncoase, nisipoase și permafrost, care sunt greu de pătruns, se folosesc electrozi de împământare electrolitici dintr-o țeavă perforată în formă de L. În interior conține un reactiv care formează un mediu sărat. Acesta din urmă se caracterizează prin conductivitate ridicată și punct de îngheț scăzut. Partea lungă a electrodului de împământare este îngropată într-un șanț puțin adânc, partea scurtă este adusă la suprafață. Este folosit în trei moduri:

  • pentru umplerea unui nou reactiv;
  • pentru turnarea apei (provoacă reactie chimicaîn timpul sezonului uscat).

O alta versiune modernă electrod de împământare - . Este format din multe secțiuni conectate prin filet sau altfel. Pe măsură ce sunt introduse în pământ, din ce în ce mai multe secțiuni sunt înșurubate. Deci un astfel de electrod de împământare, spre deosebire de cel clasic cu mai mulți pini, poate fi instalat la orice adâncime. Secțiunile sunt conectate conform regulilor speciale și folosind pastă conductivă. La înfundare, se folosește o duză specială care protejează firul de deteriorare. Modulele sunt realizate din oțel și acoperite cu cupru sau zinc, ceea ce le reduce rezistența și le crește durata de viață.

Împământarea electrolitică și modulară sunt costisitoare, deoarece omologii lor tradiționali rămân la cerere. Știfturile din acest design sunt aranjate diferit:

  • la vârfurile unui triunghi echilateral lângă obiect;
  • la colțurile obiectului;
  • în jurul perimetrului obiectului.

Numărul de tije și distanța dintre ele sunt determinate prin calcul.

Rezistența electrodului de pământ este verificată periodic. Valoarea maximă admisă este de 30 ohmi.

Protecție combinată a dispozitivelor de împământare și siguranțe

Împământarea nu numai că elimină curentul periculos, dar în prezența unui dispozitiv de protecție determină oprirea echipamentului de urgență. Când un conductor de fază intră în contact cu o carcasă împământată, rețeaua funcționează într-un mod apropiat de un scurtcircuit (scurtcircuit), însoțit de o creștere bruscă a intensității curentului în circuit. Acest lucru este reacţionat de un comutator automat (VA), care trebuie instalat la intrare linie electrică la obiect.

Adevărat, acest lucru este posibil numai cu o rezistență foarte scăzută a electrodului de masă, ceea ce este extrem de rar. În majoritatea cazurilor, probabilitatea unei declanșări VA este destul de scăzută. De exemplu, cu o rezistență de împământare de 10 ohmi, curentul din circuit va fi I \u003d 220 / 10 \u003d 22 A. Mașinile automate, conform cerințelor GOST, pot rezista la un curent care este de 1,42 ori mai mare decât valoarea nominală pentru o oră. Adică, o mașină de 16 A cu un curent de 22 A nu se va opri timp de aproape 60 de minute (16 * 1,42 = 22,72 A).

Schema de împământare

Protecție automată mai fiabilă - sau. Acest dispozitiv compară curenții din conductorii de fază și neutru și, dacă este detectată o diferență, care indică o scurgere, deconectează circuitul. După sensibilitate, adică cantitatea minimă de scurgere de curent care provoacă funcționarea, RCD-urile sunt împărțite în mai multe categorii:

  1. Protecție împotriva șocului electric: 10 mA - instalat în încăperi cu umiditate ridicată și 30 mA - în cele uscate.
  2. Combaterea incendiilor - pentru 100, 300 și 500 mA.

RCD-urile de protecție împotriva incendiilor sunt utilizate în instalațiile în care un scurtcircuit poate provoca un incendiu. Ele protejează secțiunile rețelei în care șocul electric este practic exclus, de exemplu, circuitele de iluminat.

Nu sunt interschimbabile. VA protejează împotriva scurtcircuitelor și supraîncărcărilor, RCD - împotriva șocurilor electrice. În mod ideal, intrarea și fiecare grup de consumatori ar trebui să fie protejate atât de VA, cât și de RCD.

Echipamente neelectrice legate la pământ

Construcțiile care nu sunt conectate la electricitate în niciun fel sunt, de asemenea, conectate la sistemul de electrozi de împământare:

  1. Garduri și alte structuri de pe pasaje și galerii, în care o diferență de potențial periculoasă este indusă la o descărcare de fulger la distanță apropiată. Același lucru se poate întâmpla cu o conductă sau un container care conține o substanță combustibilă. Datorită tensiunii induse, este posibilă producerea de scântei, urmată de o explozie, prin urmare astfel de structuri sunt, de asemenea, împământate.
  2. Produse în care o sarcină statică se acumulează în timpul funcționării. Practic, acestea sunt conducte și containere: electricitatea statică se formează din cauza frecării particulelor mediului transportat. Din acest motiv, rata de alimentare cu combustibil a avioanelor este limitată.
  3. Conducte de lungime considerabilă. Conform legii inductie electromagnetica, în astfel de conducte la schimbare camp magnetic Pământul, și este întotdeauna instabil sub acțiunea vântului solar, se formează așa-numiții curenți vagabonzi. Prin urmare, ele sunt conectate cu un anumit pas la electrozii de împământare.

Diferența față de zero

Punerea la zero este conectarea părților conductoare ale unei instalații electrice la un neutru cu pământ mort al unei surse de curent (la un conductor neutru). Rezistența sa este mult mai mică decât rezistența electrodului de masă. Prin urmare, atunci când faza este închisă la carcasa zero a dispozitivului, este garantată apariția unui curent de scurtcircuit, ceea ce duce la funcționarea întreruptorului.

În cel mai comun sistem de împământare de tip TN, atât împământarea, cât și împământarea sunt efectuate simultan.

Conexiunea la miezul neutru se realizează deasupra RCD. În caz contrar, curenții din conductorii de fază și neutru după ce faza este închisă la carcasă vor rămâne egali și dispozitivul de protecție nu va funcționa.

Despre sistemele de împământare

Sunt utilizate mai multe sisteme de împământare, indicate printr-o combinație de litere. Literele au următoarea semnificație:

  • I: conductor izolat;
  • N: există o conexiune la un neutru solid împământat;
  • T: există o conexiune la firul de împământare.

Există trei tipuri principale de sisteme de împământare:

  1. tip IT- sistem cu fir neutru izolat. În acest sistem, este izolat de sau în contact cu neutru printr-un rezistor de mare valoare sau un spațiu de aer. ÎN Cladiri rezidentiale nu se aplica. Proiectat pentru conectarea dispozitivelor cu cerințe speciale de siguranță și stabilitate. Este utilizat în principal în laboratoare și instituții medicale.
  2. Tip TT- sistem cu împământare independentă. Cea mai bună opțiune. Acesta prevede utilizarea a doi conductori de împământare - pentru sursa de curent electric și elemente metalice ale sistemului care nu au protecție. Firul de împământare (PE) din acest sistem este independent, iar performanța sa în zona dintre echipament și transformator este îmbunătățită. Pot exista dificultăți în selectarea diametrului pentru propriul electrod de împământare. Acest dezavantaj este compensat prin instalarea unui sistem de oprire de protecție.
  3. tip TN. Firul de împământare într-un astfel de sistem este combinat cu neutrul, prin urmare, atunci când o fază se defectează pe carcasă, are loc un scurtcircuit și mașina deconectează circuitul. Acest lucru asigură nivel inalt Securitate.

Diferite sisteme de împământare

Sistemele TN sunt cele mai utilizate. Există trei subspecii:

  1. TN-S: opțiune cu conductor de lucru zero și divizat. Pentru a crește siguranța, în loc de un fir neutru, se folosesc două: unul este folosit ca unul de protecție, al doilea este folosit ca unul neutru cu conexiune la un neutru solid împământat. Un astfel de sistem oferă cea mai buna protectie de la șoc electric.
  2. TN și TN-C-S: opțiune cu sârmă PEN și o pereche de zerouri. Un fir neutru este conectat la echipament, împărțit în conductori PE și N.
  3. În TN-C-S după separare, se instalează un al doilea conductor de împământare, care asigură funcționarea neîntreruptă a sistemului.

Avantajele sistemului TN:

  • dispozitivul este destul de simplu;
  • protecție împotriva descărcărilor de trăsnet;
  • pentru a proteja cablajul, este suficient să instalați întrerupătoare.

Defecte:

  • există posibilitatea de ardere zero din exterior cu defalcarea ulterioară a carcasei metalice ale echipamentului;
  • este necesar un echipament de egalizare a potențialului.

Sistemul TN nu este potrivit pentru zonele rurale.

Viața oamenilor depinde uneori de organizarea corectă a împământării. Organizarea înseamnă nu numai dispozitivul, ci și controlul în timp util al rezistenței electrodului de masă. Din cauza oxidării sau modificărilor parametrilor solului, acesta poate fi supraestimat, drept urmare efectul protector al împământării se va pierde.