Viss, kas jums jāzina par zemējumu

Zemējums. Pamati

Zemējums — vadoša materiāla objekta elektriskais savienojums ar zemi. Zemējums sastāv no zemējuma vada (vadoša daļa vai savstarpēji savienotu vadošu daļu komplekts, kas atrodas elektriskajā saskarē ar zemi tieši vai caur starpvadošu vidi) un zemējuma vada, kas savieno iezemējamo ierīci ar zemējuma vadu. Zemējuma slēdzis var būt vienkāršs metāla stienis (visbiežāk tērauds, retāk varš) vai sarežģīts īpašas formas elementu komplekss.

Zemējuma kvalitāti nosaka zemējuma ķēdes elektriskās pretestības vērtība, ko var samazināt, palielinot kontakta laukumu vai barotnes vadītspēju — izmantojot daudzus stieņus, palielinot sāls saturu zemē utt. Zemējuma ierīce Krievijā ir reglamentētas prasības zemējumam un tā izvietojumam Elektroinstalācijas noteikumi (PUE).

Aizsargzemējuma vadiem visās elektroietaisēs, kā arī nulles aizsargvadiem elektroinstalācijās ar spriegumu līdz 1 kV ar stabili iezemētu neitrāli, ieskaitot autobusus, jābūt ar burtu apzīmējumu PE un krāsas apzīmējumu ar mainīgām gareniskām vai šķērssvītrām. platuma (autobusiem no 15 līdz 100 mm) dzeltenā un zaļā krāsā.

Nulles darba (neitrālie) vadi ir apzīmēti ar burtu N un zilu. Kombinētajiem nulles aizsargvadiem un nulles darba vadītājiem jābūt ar burtu apzīmējumu PEN un krāsas apzīmējumu: zils visā garumā un dzelteni zaļas svītras galos.

Traucējumi zemējuma ierīcē

Nepareizi PE vadi

Dažkārt kā zemējuma vadītājs tiek izmantotas ūdens caurules vai apkures caurules, taču tās nevar izmantot kā zemējuma vadītāju. Ūdensvadā var būt nevadoši ieliktņi (piem., plastmasas caurules), korozijas dēļ var pārtrūkt elektriskais kontakts starp caurulēm, un, visbeidzot, dažas caurules var tikt izjauktas remontam.

Apvienojot darba neitrālu un PE vadu

Vēl viens izplatīts pārkāpums ir darba neitrāla un PE vadītāja apvienošana aiz to atdalīšanas punkta (ja tāds ir) elektroenerģijas sadalē. Šāds pārkāpums var izraisīt diezgan nozīmīgu strāvu parādīšanos gar PE vadu (kurai normālā stāvoklī nevajadzētu pārvadāt strāvu), kā arī kļūdaini pozitīvus rezultātus atlikušās strāvas ierīcē (ja tā ir uzstādīta). Nepareiza PEN vada atdalīšana

Īpaši bīstams ir šāds PE vadu «izveidošanas» veids: tieši kontaktligzdā tiek noteikts strādājošs nullvadītājs un starp to un kontaktligzdas PE kontaktu tiek ievietots džemperis.Tādējādi ar šo izeju savienotās slodzes PE vadītājs izrādās savienots ar darba neitrālu.

Šīs ķēdes draudi ir tādi, ka fāzes potenciāls parādīsies uz kontaktligzdas zemējuma kontakta un līdz ar to pievienotās ierīces gadījumā, ja ir izpildīts kāds no šiem nosacījumiem:
— neitrālā vada pārrāvums (atvienošana, sadedzināšana utt.) zonā starp izeju un vairogu (un arī tālāk, līdz PEN vada zemējuma punktam);
— Apmainiet fāzes un nulles vadus (fāze nulles vietā un otrādi), kas iet uz šo izeju.

Aizsardzības zemējuma funkcija

Zemējuma aizsargājošā iedarbība balstās uz diviem principiem:

— Potenciālās starpības samazināšana līdz drošai vērtībai starp iezemētu vadošu objektu un citiem vadošiem objektiem, kuriem ir dabisks zemējums.

— Noplūdes strāvas plūsma, kad iezemēts vadošs objekts saskaras ar fāzes vadu. Pareizi izstrādātā sistēmā noplūdes strāvas parādīšanās izraisa tūlītēju aizsargierīču darbību (atlikušās strāvas ierīces — RCD).

Tādējādi zemējums ir visefektīvākais tikai kombinācijā ar atlikušās strāvas ierīču izmantošanu. Šajā gadījumā ar lielāko daļu izolācijas pārkāpumu potenciāls uz iezemētiem objektiem nepārsniegs bīstamās vērtības. Turklāt bojātā tīkla daļa tiks atslēgta ļoti īsā laikā (sekundes desmitdaļās - RCD izslēgšanas laiks).

Zemējums elektroiekārtas atteices gadījumā Tipisks elektroiekārtas atteices gadījums ir fāzes spriegums, kas izolācijas bojājuma dēļ ietriecas ierīces metāla korpusā. Atkarībā no ieviestajiem drošības pasākumiem ir iespējamas šādas iespējas:

— Lieta nav pamatota, nav RCD (bīstamākais variants). Ierīces korpuss būs fāzes potenciālā, un tas nekādā veidā netiks atklāts. Pieskaršanās šādai bojātai ierīcei var būt letāla.

— Korpuss ir iezemēts, nav RCD. Ja noplūdes strāva fāzes korpusa zemējuma ķēdē ir pietiekami liela (pārsniedz drošinātāja slieksni, kas aizsargā šo ķēdi), drošinātājs izdegs un izslēgs ķēdi. Augstākais efektīvais spriegums (līdz zemei) iezemētā korpusā būs Umax = RGIF, kur RG? zemējuma pretestība IF? strāva, pie kuras ieslēdzas drošinātājs, kas aizsargā šo ķēdi. Šī opcija nav pietiekami droša, jo ar augstu zemējuma pretestību un lieliem drošinātāju nomināliem iezemētā vada potenciāls var sasniegt diezgan ievērojamas vērtības. Piemēram, ar zemējuma pretestību 4 omi un drošinātāju 25 A potenciāls var sasniegt 100 voltus.

— Korpuss nav iezemēts, uzstādīts RCD. Ierīces korpusam būs fāzes potenciāls, un tas netiks atklāts, kamēr nebūs izveidots ceļš, pa kuru noplūst noplūdes strāva. Sliktākajā gadījumā noplūde notiks caur cilvēka ķermeni, kurš pieskaras gan bojātai ierīcei, gan objektam, kuram ir dabisks iezemējums. RCD izslēdz bojāto tīkla daļu, tiklīdz rodas noplūde. Cilvēks saņems tikai īslaicīgu elektrošoku (0,010,3 sekundes — RCD reakcijas laiks), kas, kā likums, nerada kaitējumu veselībai.

— Korpuss ir iezemēts, ir uzstādīts RCD. Tas ir drošākais risinājums, jo abi aizsardzības pasākumi viens otru papildina.Kad fāzes spriegums skar zemējuma vadītāju, strāva plūst no fāzes vadītāja caur izolācijas defektu zemējuma vadā un tālāk zemē. RCD nekavējoties konstatē šo noplūdi, pat ja tā ir ļoti maza (parasti RCD jutīguma slieksnis ir 10 mA vai 30 mA), un ātri (0,010,3 sekundes) atvieno tīkla posmu ar kļūdu. Turklāt, ja noplūdes strāva ir pietiekami liela (pārsniedz šo ķēdi aizsargājošā drošinātāja izslēgšanas slieksni), drošinātājs var arī izdegt. Kura aizsargierīce (RCD vai drošinātājs) iedarbinās ķēdi, ir atkarīga no to ātruma un noplūdes strāvas. Ir iespējams iedarbināt abas ierīces.

Zemējuma veidi

TN-C

Sistēmu TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) ierosināja vācu koncerns AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) 1913. gadā. Darba neitrāls un PE-vadītājs (aizsargzeme) šajā sistēmā ir apvienoti viens diriģents. Lielākais trūkums bija tīkla sprieguma (1,732 reizes lielāks par fāzes spriegumu) veidošanās uz elektroietaišu korpusiem avārijas nulles pārtraukuma gadījumā.

Tomēr šodien jūs varat to atrast zemējuma sistēma bijušās PSRS valstu ēkās.

TN-S

Lai aizstātu nosacīti bīstamo TN-C sistēmu 20. gadsimta 30. gados, tika izstrādāta sistēma TN-S (Terre-Neutre-Separe), kurā darba un aizsardzības neitrāls ir atdalīts tieši apakšstacijā, un zemējuma elektrods ir diezgan sarežģīta konstrukcija. no metāla veidgabaliem.

Tādējādi, darba nullei pārtrūkstot līnijas vidū, elektroinstalācijas nesaņēma tīkla spriegumu.Vēlāk šāda zemējuma sistēma ļāva izstrādāt diferenciālos automātus un automātus, kurus iedarbināja strāvas noplūde, kas spēj uztvert nenozīmīgu strāvu. Viņu darbs līdz šai dienai ir balstīts uz Kirgofa likumiem, saskaņā ar kuriem strāvai, kas plūst caur fāzes vadītāju, skaitliski jābūt vienādai ar strāvu, kas plūst caur darba neitrālu.

Tāpat var novērot TN-CS sistēmu, kur nulles atdalīšana notiek līnijas vidū, bet nulles vada pārrāvuma gadījumā līdz atdalīšanas vietai korpuss būs zem tīkla sprieguma, kas pieskaroties radīs draudus dzīvībai.