Tipuri și caracteristici ale aplicării sistemelor de împământare

Împământarea este un element cheie în furnizarea în siguranță a unei spații industriale, civile și rezidențiale. Principiul de funcționare se bazează pe efectuarea unui curent electric de la un aparat care a fost alimentat cu energie, un aparat electric, un aparat sanitar sau alt element conductiv de-a lungul căii de rezistență minimă.

Necesitatea și tipurile de sisteme de împământare

Funcția sa principală este de a proteja oamenii și animalele de șocuri electrice. La calcularea circuitelor electrice, valoarea standard a rezistenței unui corp uman este considerată a fi de 1.000 ohmi (în realitate peste 3 mii Ohmi). Rezistența circuitului trebuie să depășească 4 ohmi. În acest caz, curentul electric minimizând senzația neplăcută la om, sub forma unei furnicaturi, și de a elimina complet grave consecințe negative pentru organism, inclusiv cele ale traumatice grave sau deces.

Împământarea de protecție se referă la structuri electrice complexe care necesită monitorizare constantă, testare și prevenire. O atenție deosebită este acordată testării nivelului de rezistență.

Protecția instalațiilor electrice de apariția tensiunii în locații neintenționate ca urmare a deteriorării izolației, se face încălcarea conexiunii electrice pământ sau subspecii.

1. Împământarea folosește principiul reducerii diferenței de potențial între un produs conductiv și sol la un nivel sigur. Include o construcție unică sau de grup de conductori. Cel mai adesea, un circuit special este creat din electrozii, care este instalat într-un loc sigur. Din clădire se pun cabluri așezate în pământ.
2. Dispariția. Este un circuit electric în care tensiunea din corpul unei instalații electrice este redirecționată către o centrală de distribuție sau un transformator. În el, în loc de un fir de împământare protector, se folosește un conductor de lucru zero. Spre deosebire de sol dispare în timpul căderilor de tensiune bruște (la atingere umană carcasă fire dezveliți instrumente, prins în mod neașteptat sub stres), într-un circuit electric produce un scurt circuit cu ruptură imediat prin întreruptoarele sale, numite dispozitive de declanșare de protecție (BLD).

La dezvoltarea circuitului electric, nu se ia în considerare nu rezistența persoanei, ci valoarea maximă a curentului pe care o poate trece în siguranță prin ea însăși. Când atingeți dispozitivul, care este sub tensiune de 220 V, frecvență de 50 Hz, curentul maxim nu trebuie să depășească 0,22 A. Indicele de 0,5 A este fatal pentru o persoană. Zonarea este folosită în clădiri cu mai multe etaje, deoarece există dificultăți în crearea unor bucle de pământ. În clădirile cu o înălțime mică și în spațiile industriale mici (ateliere, ateliere, stații de distribuție) se acordă prioritate punerii la pământ.

Forme de structuri

Pământul de protecție este un circuit electric special care conectează carcasele și alte elemente conductive ale unităților industriale și de uz casnic cu o structură de împământare. Pe lângă asigurarea siguranței oamenilor și a animalelor, este necesară împământarea pentru a proteja ele însele elementele. Toate tijele de trăsnet sunt conectate la o buclă de masă comună pentru locuință. Instalarea necorespunzătoare duce la incendii (20% din toate incendiile). Împământarea împiedică funcționarea de urgență a generatoarelor și a altor unități. Elementele principale ale circuitului sunt întrerupătoare de împământare. Ele sunt naturale și artificiale

Elemente naturale

Cele mai frecvente, deoarece utilizarea lor este eficientă din punct de vedere economic. Acestea includ:

• produse metalice sau beton armat din clădiri industriale și civile, ferme, echipamente pentru ascensoare, conducte conductive pentru cabluri. Principala condiție este contactul cu pământul;
• conducte, conducte de produse, sisteme de canalizare, stâlpi, cisterne încorporate, fitinguri, sisteme de drenaj. Condiția principală este absența substanțelor inflamabile, explozive, combustibile;
• căile ferate, cablurile din plumb, fundațiile structurilor de poduri metalice și tunelurile.

Terminale de împământare artificială

Se utilizează țevi și tije din oțel. Produsele din cupru sunt mai eficiente deoarece au o rezistență scăzută. Cu toate acestea, metalul este rar folosit din cauza costului ridicat. În locul aliajelor de aluminiu există oțel special. De fapt, acestea sunt compozite compozite cu putere sporită, de 5 ori mai mari decât cele ale produselor din oțel similare. Sunt inerți de influența unui mediu agresiv, nu sunt supuși coroziunii, nu formează condițiile pentru dezvoltarea microorganismelor (mucegai, ciuperci). Puneți bine curentul electric.

Factorii care influențează alegerea sistemului

Împământarea este un atribut obligatoriu al funcționării consumatorilor electrice, indiferent de capacitatea lor și de scopul funcțional. Acestea pot fi reprezentate de mari instalații industriale, mașini, motoare electrice, mecanisme de ridicare, macarale sau aparate de uz casnic: frigidere, mașini de spălat, aparate de cafea, mașini de ras electrice. Principiul de fundamentare a sistemelor este identic. Siguranța lucrului cu acestea este reglementată în mod clar de "Regulile pentru instalarea instalațiilor electrice" (PUE).

Documentul subliniază faptul că principalul indicator care caracterizează corectitudinea și calitatea proiectării și instalării de împământare este rezistența întregului circuit. Formula pentru definiția sa este complicată. Trebuie să țină cont de numeroși factori, inclusiv tipul de sol, materialul elementelor structurale de construcție, zona de interacțiune a dispozitivului cu solul, secțiunea transversală a cablului de conectare, proprietățile conductive ale venei.

Informații generale și desemnări

În documentele normative, factorii de calcul de bază sunt date pentru sistemele cu întrerupătoare de împământare artificială. Pentru electrozii naturali, este practic imposibil să se calculeze curenții de împrăștiere, rezistența și alți parametri. Ele sunt individuale pentru fiecare caz specific.

Toate sistemele de împământare artificială sunt clasificate prin denumiri alfabetice. Acestea sunt aprobate de Comisia Electrotehnică Internațională și aplicate în PUE. Litera T (de la terre French - teren) indică legare la pământ, I (Isole) - izolarea, N (neute) - compus cu un conductor neutru, C (combinat) - asocierea de fire funcționale și neutre, S (separat) - separarea acestor fire.

Sistemul TN este utilizat pentru conectarea orb a transformatorului zero sau a ecranului electric la sol. Neutrul joacă un rol cheie în funcționarea rapidă a protecției releelor. Pentru aceasta sunt conectate vene funcționale și protectoare ale conexiunilor prin cablu.

Elemente de curent ale consumatorilor electrici: carcasele, ecranele, prizele, întrerupătoarele sunt conectate la un fir cu un singur fir care intră în contact cu neutrul. Pe lângă terenul amortizat, se utilizează scheme de împământare cu neutru izolat (sisteme informatice).

Tipuri de împământare în instalațiile electrice

În practica de inginerie electrică internă și străină, următoarele sisteme de legare la pământ.

Sistemul TN-S

Circuit de înaltă fiabilitate a siguranței rețelelor electrice. Oferă o protecție de înaltă calitate a unei persoane împotriva șocurilor electrice. Nu este afectată de oscilații de înaltă frecvență de la mașini de găurit electrice, burghie, aspiratoare, mașini de spălat, dispozitive de masaj electric. Pentru sistem, nu este necesară verificarea frecventă a buclelor la sol.

Ideea principală a metodei este aceea că, pentru protecție, este utilizat conductorul PEN combinat, conectat la neutru. La intrare. PEN este impartit in protectie zero PE si functioneaza la zero N. Sistemul isi pierde proprietatile de protectie atunci cand PEN este deteriorat in zona de la substatie pana la intrarea in cladire. Prin urmare, documentele de reglementare necesită utilizarea unor măsuri suplimentare pentru îmbunătățirea siguranței operaționale a conductorului.

Sistemul TN-C

Cea mai frecventă, dar descendentă descrescătoare popularitate datorată uzurii morale. Buclele de împământare sunt realizate pe o stație de transformare. Conductorul zero din bucla către consumator este alimentat printr-un singur fir PEN. Pentru alimentarea monofazică a structurii, se utilizează cabluri electrice cu două fire (fază și zero). Cu trei faze - patru-core (3 faze și zero). Nu este prevăzută împământarea în prize.

Singura opțiune este utilizarea de zero. Protecția oamenilor și a animalelor împotriva șocului electric există, dar nu se aplică celor fiabile. Popularitatea sistemului se explică prin ușurința instalării. În clădirile și casele aflate în construcție este interzisă instalarea sistemului TN-C.

Sistemul TN-C-S

Actualizat tip TN-C. O caracteristică distinctivă este aceea că conductorul PEN pe calea către consumator este împărțit în două componente: un nucleu de zero N și o protecție zero PE. De obicei, această operațiune se efectuează într-o centrală de distribuție (tablă electrică), în care sunt montate niște magistrale de protecție și zero. Ele sunt conectate printr-un pod. Busul de protecție este conectat la bucla de masă.

Pentru cablajul monofazat, un cablu cu trei fire (fază, zero și protecție) intră în apartament sau într-o casă privată. Cu cablu trifazat cu cinci fire (3 faze, N și PE). Acest lucru vă permite să instalați prize cu terminale pentru împământare. Conductorul de protecție asigură siguranța instalațiilor electrice.

Zero de lucru servește la transferul energiei electrice către consumator. TN-C-S are perspective bune de utilizare în țările CSI, deoarece mulți proprietari din motive financiare nu pot instala TN-S.

Sistem informatic

Învechit, dar nu a pierdut actualitatea schemei. Se utilizează în condiții care necesită o siguranță sporită a alimentării cu energie electrică: mine, mine, instalații chimice, de prelucrare a gazelor. La aceste întreprinderi este posibilă acumularea sau acumularea bruscă a gazelor combustibile. Împământarea cu un neutru izolat elimină formarea de scântei.

Se utilizează în mod obișnuit în rețele cu tensiuni de până la 1 mii V. Principala caracteristică este absența unei diferențe potențiale între suprafețele conductive și solul local. Curenții mici fac posibilă continuarea funcționării instalației electrice cu împământare monofazată.

Dar, în general, sistemul nu este foarte fiabil. Nu se aplică dispozitive de protecție actuale standard (SOS). Sistemele de securitate sunt complexe, necesită participarea constantă a operatorului.

Sistemele de legare la pământ TN-C-S și în special TN-S sunt foarte eficiente. PUE sunt autorizate numai pentru instalarea în instalații industriale și în gospodării particulare. Celelalte circuite cu neutru neutru sunt folosite ca fenomene reziduale. Resursele operaționale la ele sunt nesemnificative.

Pericolul deteriorării izolației sau apariția unei alte defecțiuni este mare. Aceasta crește odată cu creșterea încărcării curente din partea consumatorilor. Încălzirea electrică, pompele, mașinile electrice, instalațiile devin tot mai frecvente. În sectorul privat, energia electrică este utilizată pentru a conduce întreprinderi mici și mijlocii (ferme, mini-fabrici pentru fabricarea materialelor de construcții, SRT). Cerințe mai mari sunt impuse pe teren. Ar trebui să se acorde prioritate sistemelor artificiale, deoarece acestea reglementează în mod clar normele.