Elektrina je najlepší priateľ a najhorší nepriateľ človeka. Samozrejme, teraz je takmer nemožné predstaviť si život bez neho. Žiaľ, vyskytli sa aj zlé momenty, ako napríklad zásah elektrickým prúdom. Môžete byť šokovaní, ak sa dotknete nielen holej časti pod prúdom, ale aj neškodne vyzerajúceho tela elektrospotrebiča. V tomto článku sa pokúsime jednoducho vysvetliť, čo je uzemnenie a na čo je určené. Okrem toho zvážime, čo sú difavtomat a RCD a na čo sa používajú.
Definícia pojmu
Stručne a jednoducho:
Uzemnenie je zariadenie, ktoré chráni osobu pred úrazom elektrickým prúdom, ak sú všetky elektrické zariadenia spojené so zemou. V núdzi nebezpečné napätie „tečie“ na zem.
Ochrana je hlavným účelom uzemnenia. Spočíva v pripojení dodatočného, tretieho uzemňovacieho vodiča k elektroinštalácii, ktorý je pripojený k zariadeniu, akým je napríklad uzemňovacia elektróda. Ten má zasa dobrý kontakt so zemou.
Uzemnenie je funkčné a ochranné na určený účel. Pracovník je nevyhnutný pre normálne fungovanie elektroinštalácie, ochranný je potrebný na zaistenie elektrickej bezpečnosti (zabránenie úrazu elektrickým prúdom).
Uzemnenie (uzemňovacia elektróda) zvyčajne vyzerá ako tri elektrické tyče zapichnuté do zeme v rovnakej vzdialenosti od seba, ktoré sa nachádzajú v rohoch rovnostranného trojuholníka. Tieto tyče sú navzájom spojené kovovým pásikom. Takéto tyče ste mohli vidieť v blízkosti domov a stavieb.
Možno ste si tiež všimli, že na stenách mnohých budov vo vnútri alebo vonku sú pripevnené kovové pásy, niekedy natreté žltými a zelenými striedavými pásikmi - to je tiež spojené s uzemňovacou elektródou. Aby nedošlo k vytiahnutiu uzemňovacieho vodiča z každej elektrickej inštalácie, je potrebná uzemňovacia zbernica.
Tretí vodič je zvyčajne pripojený k krytu elektrických spotrebičov a poskytuje ochranu pred výskytom nebezpečného napätia na ňom. V kábloch má zvyčajne menší prierez ako susedné "pracovné" žily a inú farbu izolácie - žltozelenú.
Požiadavky na uzemnenie
Požiadavky na ochrannú uzemňovaciu slučku sú nasledovné:
- Všetky elektrické inštalácie musia byť uzemnené, vrátane kovových dverí elektrických skríň a štítov.
- V elektrických inštaláciách s uzemňovacím neutrálom nesmie odpor uzemňovacieho zariadenia presiahnuť 4 ohmy.
- Nevyhnutné na použitie.
Prišli sme na to, čo je uzemnenie, teraz si povedzme, na čo to je.
Prečo človeka zasiahne elektrický prúd
Zvážte dve typické situácie, keď ste v šoku:
- Práčka odviedla svoju prácu správne a keď ste ju chceli vypnúť, mali ste pocit, že vás jej telo „štípe“. Alebo ešte horšie, keď ste sa ho dotkli, boli ste vážne „cuknutí“.
- Rozhodli ste sa okúpať, pustili vodu, držali kohútik, cítili ste rovnaký účinok elektriny - brnenie alebo silný úder.
Obe situácie sa riešia pripojením uzemnenia k prístrojovým skriniam a všetkým kovovým častiam v kúpeľni a inštaláciou RCD alebo diferenciálneho stroja na vstupe elektriny do domu alebo skupiny spotrebiteľov.
Ako funguje uzemnenie
Na začiatok si povedzme, prečo sa na tele práčky alebo iného elektrického zariadenia objavilo nebezpečné napätie. Všetko je celkom jednoduché - izolácia vodičov sa z nejakého dôvodu zhoršila alebo bola poškodená a poškodená oblasť sa dotýka kovového puzdra jednej z častí zariadenia.
Ak nie je žiadne uzemnenie alebo uzemnenie elektrického zariadenia, potom, keď sa osoba dotkne poškodeného zariadenia, môže to nastať (potenciálny rozdiel na povrchu medzi bodmi kontaktu). Ak sa nachádzate v blízkosti poškodeného zariadenia, môžete zaznamenať (potenciálny rozdiel medzi nohami v kontakte so zemou). Dotykové napätie a krokové napätie môže byť pre človeka nebezpečné. Na zníženie ich hodnoty na bezpečnú hodnotu sa používa ochranné uzemnenie.
Dokonca aj také malé hodnoty ako 50 mA sú pre človeka nebezpečné - takýto prúd môže viesť k fibrilácii komôr a smrti.
Princíp fungovania uzemnenia je teda nasledujúci: puzdrá všetkých elektrických spotrebičov sú pripojené k uzemňovacej elektróde a dodatočne je nainštalovaný RCD. V prípade nebezpečného napätia na skrini uzemnenie vždy pritiahne nebezpečný potenciál k bezpečnému potenciálu zeme a napätie "tečie" na zem.
Na čo sa používajú RCD a difavtomatov?
Jednoduché uzemnenie zariadení je v poriadku, ale ešte lepšie je poskytnúť dodatočnú ochranu. Za týmto účelom prišli s (RCD) a.
Difavtomat je zariadenie, ktoré vo svojom puzdre kombinuje RCD a klasický istič, takže ušetríte miesto v elektrickom paneli.
RCD - reaguje iba na. Princíp jeho činnosti je nasledovný: porovnáva množstvo prúdu cez fázu a cez nulový vodič, ak časť prúdu pretiekla do zeme, potom okamžite reaguje a vypne obvod. Vyznačujú sa citlivosťou od 10 do 500 mA. Čím je RCD citlivejší, tým častejšie bude fungovať, dokonca aj s malými netesnosťami, ale nemali by ste inštalovať príliš hrubý RCD pre váš domov.
Princíp fungovania zabezpečeného okruhu jednoducho:
Keď fáza vstúpi do tela uzemneného elektrického zariadenia, medzi fázovým vodičom a telom začne prúdiť prúd. Potom RCD zaznamená, že cez fázový vodič prešiel prúd, časť prúdu sa musí niekde urobiť a menší prúd sa vrátil cez neutrálny vodič, po čom je tento obvod bez napätia. Ste tak chránení pred úrazom elektrickým prúdom.
Ak nainštalujete RCD do dvojvodičového elektrického obvodu bez uzemňovacieho vodiča a niekde existuje možnosť úniku prúdu, bude fungovať až potom, čo sa dotknete tohto miesta a prúd preteká cez vás do zeme. V tomto prípade budete v bezpečí aj vy.
To je všetko, čo sme k tejto téme chceli povedať. Teraz viete, čo je uzemnenie, kedy a ako sa inštaluje a na čo slúži. Dúfame, že informácie boli pre vás podané jasným a zrozumiteľným spôsobom!
Elektrické spojenie predmetu vyrobeného z vodivého materiálu so zemou. Uzemnenie sa skladá z uzemňovacieho vodiča (vodivá časť alebo súbor vzájomne prepojených vodivých častí, ktoré sú v elektrickom kontakte so zemou priamo alebo prostredníctvom medziľahlého vodivého média) a uzemňovací vodič spájajúci uzemnené zariadenie s uzemňovacím vodičom. Uzemňovacím vodičom môže byť jednoduchá kovová tyč (najčastejšie oceľ, menej často meď) alebo zložitá súprava prvkov špeciálneho tvaru.
Kvalita uzemnenia je určená hodnotou elektrického odporu uzemňovacieho obvodu, ktorý je možné znížiť zväčšením kontaktnej plochy alebo vodivosti média – použitím mnohých tyčí, zvýšením obsahu solí v zemi atď. v Rusku sú požiadavky na uzemnenie a jeho zariadenie regulované.
Ochranné uzemňovacie vodiče vo všetkých elektrických inštaláciách, ako aj nulové ochranné vodiče v elektrických inštaláciách s napätím do 1 kV s pevne uzemneným neutrálom vrátane pneumatík musia mať písmenové označenie PE a farebné označenie so striedajúcimi sa pozdĺžnymi alebo priečnymi pruhmi rovnakého šírka (pre pneumatiky od 15 do 100 mm) žltá a zelená.
Nulové pracovné (neutrálne) vodiče sú označené písmenom N a modrou farbou. Kombinované nulové ochranné a nulové pracovné vodiče musia mať písmenové označenie PEN a farebné označenie: modrá po celej dĺžke a žltozelené pruhy na koncoch.
Chyby v uzemňovacom zariadení
Nesprávne PE vodiče
Niekedy sa ako uzemňovací vodič používajú vodovodné alebo vykurovacie potrubia, ale nemôžu byť použité ako uzemňovací vodič. Vo vodovodnom potrubí môžu byť nevodivé vložky (napríklad plastové potrubia), môže dôjsť k prerušeniu elektrického kontaktu medzi potrubím v dôsledku korózie a nakoniec môže byť časť potrubia rozobratá na opravu.
Kombinácia pracovnej nuly a PE vodiča
Ďalším bežným porušením je spojenie pracovnej nuly a vodiča PE za bod ich oddelenia (ak existuje) pozdĺž rozvodu energie. Takéto porušenie môže viesť k objaveniu sa pomerne významných prúdov v PE vodiči (ktoré by v normálnom stave nemali prenášať prúd), ako aj k falošným výpadkom prúdového chrániča (ak je nainštalovaný). Nesprávne oddelenie vodiča PEN
Mimoriadne nebezpečný je nasledujúci spôsob „vytvorenia“ PE vodiča: priamo v zásuvke je určený pracovný neutrálny vodič a medzi ním a PE kontaktom zásuvky je umiestnená prepojka. Tým je vodič PE záťaže pripojenej k tejto zásuvke pripojený k pracovnej nule.
Nebezpečenstvo tohto obvodu spočíva v tom, že na uzemňovacom kontakte zásuvky, a teda aj na prípade pripojeného zariadenia, sa pri splnení niektorej z nasledujúcich podmienok objaví fázový potenciál:
- Pretrhnutie (odpojenie, vyhorenie a pod.) nulového vodiča v oblasti medzi zásuvkou a štítom (a ďalej až po bod uzemnenia vodiča PEN);
- Zameňte fázový a nulový vodič (fáza namiesto nuly a naopak) vodiče vedúce k tejto zásuvke.
Ochranná funkcia uzemnenia
Ochranný účinok uzemnenia je založený na dvoch princípoch:
Zníženie potenciálneho rozdielu medzi uzemneným vodivým predmetom a inými vodivými predmetmi, ktoré majú prirodzenú zem, na bezpečnú hodnotu.
Odstránenie zvodového prúdu, keď sa uzemnený vodivý predmet dotkne fázového vodiča. V správne navrhnutom systéme vedie vzhľad zvodového prúdu k okamžitej činnosti ochranných zariadení ().
Uzemnenie je teda najúčinnejšie len v kombinácii s použitím prúdových chráničov. V tomto prípade pre väčšinu porúch izolácie potenciál na uzemnených objektoch neprekročí nebezpečné hodnoty. Okrem toho sa chybná časť siete odpojí vo veľmi krátkom čase (desatiny stotín sekundy - čas vypnutia RCD).
Prevádzka uzemnenia v prípade poruchy elektrického zariadenia Typickým prípadom poruchy elektrického zariadenia je fázové napätie, ktoré zasiahne kovový kryt zariadenia v dôsledku zlyhania izolácie. V závislosti od implementovaných ochranných opatrení sú možné nasledujúce možnosti:
Prípad nie je uzemnený, neexistuje žiadny RCD (najnebezpečnejšia možnosť). Puzdro zariadenia bude pod fázovým potenciálom a nebude to žiadnym spôsobom zistené. Dotyk takéhoto nefunkčného zariadenia môže byť smrteľný.
Puzdro je uzemnené, nie je tam žiadny RCD. Ak je zvodový prúd pozdĺž obvodu fázového krytu a uzemnenia dostatočne veľký (prekračuje prah vypnutia poistky, ktorá tento obvod chráni), poistka sa vypne a obvod vypne. Najvyššie prevádzkové napätie (vzhľadom k zemi) na uzemnenom puzdre bude Umax=RGIF, kde RG ? odpor uzemňovacej elektródy, IF ? prúd, pri ktorom funguje poistka, ktorá tento obvod chráni. Táto možnosť nie je dostatočne bezpečná, pretože s vysokým odporom uzemňovacej elektródy a veľkými hodnotami poistiek môže potenciál na uzemnenom vodiči dosiahnuť značné hodnoty. Napríklad s uzemňovacím odporom 4 ohmy a poistkou 25 A môže potenciál dosiahnuť 100 voltov.
Puzdro nie je uzemnené, je nainštalovaný RCD. Puzdro zariadenia bude na fázovom potenciáli a to sa nezistí, kým nebude existovať cesta, cez ktorú môže prechádzať zvodový prúd. V najhoršom prípade dôjde k úniku cez telo osoby, ktorá sa dotkla chybného zariadenia aj predmetu, ktorý má prirodzenú zem. RCD odpojí časť siete s poruchou hneď, ako dôjde k úniku. Osoba dostane iba krátkodobý elektrický šok (0,010,3 sekundy - prevádzkový čas RCD), ktorý spravidla nespôsobuje poškodenie zdravia.
Puzdro je uzemnené, RCD je nainštalované. Toto je najbezpečnejšia možnosť, pretože tieto dve ochranné opatrenia sa navzájom dopĺňajú. Keď fázové napätie narazí na uzemnený vodič, prúd tečie z fázového vodiča cez poruchu izolácie do uzemňovacieho vodiča a ďalej do zeme. RCD okamžite deteguje tento únik, aj keď je veľmi malý (zvyčajne je prah citlivosti RCD 10 mA alebo 30 mA) a rýchlo (0,010,3 sekundy) odpojí časť siete s poruchou. Okrem toho, ak je zvodový prúd dostatočne vysoký (väčší ako prahová hodnota poistky chrániacej daný obvod), môže dôjsť aj k prepáleniu poistky. Ktoré ochranné zariadenie (RCD alebo poistka) vypne obvod závisí od ich rýchlosti a zvodového prúdu. Je tiež možné, aby obe zariadenia fungovali.
Pozemné typy
TN-C
Systém TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) navrhol nemecký koncern AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) v roku 1913. Pracovná nula a PE vodič (ochranná zem) v tomto systéme sú spojené do jedného vodiča. Najväčšou nevýhodou bolo vytvorenie lineárneho napätia (1,732-krát vyššieho ako fázové napätie) na krytoch elektrických inštalácií počas núdzovej nulovej prestávky.
Napriek tomu ju dnes nájdete v budovách krajín bývalého ZSSR.
TN-S
Na nahradenie podmienečne nebezpečného systému TN-C v 30. rokoch minulého storočia bol vyvinutý systém TN-S (fr. Terre-Neutre-Separe), v ktorom bola pracovná a ochranná nula oddelená priamo v rozvodni a zemná elektróda bola pomerne zložitý dizajn kovových armatúr.
Keď sa teda v strede vedenia prerušila pracovná nula, elektrické inštalácie nedostali sieťové napätie. Neskôr takýto uzemňovací systém umožnil vyvinúť diferenciálne automaty a automaty, ktoré sú spúšťané únikom prúdu, schopné snímať malý prúd. Ich práca je dodnes založená na Kirghofových zákonoch, podľa ktorých sa prúd pretekajúci fázovým vodičom musí číselne rovnať prúdu pretekajúcemu pracovným nulovým prúdom.
Môžete tiež pozorovať systém TN-C-S, kde k oddeleniu núl dochádza v strede čiary, avšak v prípade prerušenia nulového vodiča až do bodu oddelenia puzdra budú pod sieťové napätie, ktoré pri dotyku predstavuje ohrozenie života.
Prevádzka moderných elektrických zariadení je neprijateľná bez dobre organizovanej ochrany pred náhodným úrazom elektrickým prúdom. Na tieto účely sa používajú špeciálne zariadenia, ktoré sa nazývajú uzemnenie. Uzemnenie je teda zámerne organizovaný systém, ktorý poskytuje bežné prevádzkové podmienky pre elektrické zariadenia.
O uzemnení jednoduchými slovami
Samotný pojem „uzemnenie“ pochádza zo slova „zem“, teda pôda alebo pôda, ktorej účelom je slúžiť ako odvádzač nebezpečných prúdov pretekajúcich cez špeciálne organizovaný okruh. Na jeho vytvorenie je potrebné nerozoberateľné spojenie všetkých častí ochranného systému, ktoré začína od miesta dotyku telesa uzemňovacieho prvku a končí prvkom uzemňovacieho zariadenia (GD) ponoreným do zeme.
Vonkajšia pozemná slučka súkromného domu (vľavo). Vnútorné uzemnenie (vpravo), uzemňovací vodič je označený bodkovanou čiarou.
Podľa definícií uvedených v technickej dokumentácii je uzemnenie úmyselné elektrické spojenie kovových plášťov jednotiek so špeciálnou uzemňovacou slučkou. Na základe uvažovaných skutočností možno usúdiť, že uzemnenie je úmyselný elektrický kontakt chráneného zariadenia so zemou.
Požiadavky na uzemnenie
Keď zistíte, aká je definícia samotného konceptu uzemnenia, môžete prejsť k tým kategóriám a normám, ktoré zavádzajú súčasné normy. Podľa PUE sú na uzemňovacie zariadenie kladené predovšetkým tieto požiadavky:
- účelom nabíjačky je efektívne odvádzať nebezpečné prúdy do zeme, na čo ich konštrukcia zabezpečuje celú sadu vodičov a kovových tyčí;
- všetky časti elektrickej inštalácie sú uzemnené vrátane kovových dverí štítov;
- celkový prechodový odpor kontaktov v uzemňovacom systéme by nemal presiahnuť 4-30 ohmov;
- pri usporiadaní do rozložených záťaží je potrebné použiť systém vyrovnávania potenciálov (jeho účelom je eliminovať nerovnomerné rozloženie napätí).
Ďalšie informácie: Keďže hlavným účelom uzemnenia je zaistiť bezpečnosť personálu pracujúceho so zariadením, osobitná pozornosť sa venuje spoľahlivosti prevádzky počas jeho prevádzky.
Kvalitu jej práce zabezpečuje celý rad preventívnych opatrení a periodicky organizovaných testov.
Aby ste mohli odpovedať na túto otázku, budete sa musieť oboznámiť s poruchami, ktoré sa pravidelne vyskytujú v existujúcich elektrických zariadeniach. Faktom je, že počas jeho dlhodobej prevádzky môže dôjsť k zničeniu izolácie a vzhľadu kontaktu medzi holým drôtom napájacieho zdroja a telesom elektrickej inštalácie.
Časti oceľových prírezov vyčnievajúce zo zeme o 10-15 cm sa zvaria s kovovými platňami širokými 40 mm (s hrúbkou najmenej 4 mm). V hornej časti jednej z vertikálnych elektród je umiestnená kontaktná zóna vo forme závitového svorníka, ktorý je na ňu privarený. Na ňom je pomocou matice pripevnený koniec medenej zbernice vybiehajúcej z tela uzemneného zariadenia, ktorej prierez by nemal byť menší ako 6 mm štvorcových.
Ďalšie informácie: Aby sa znížil odpor obvodu núdzového odvádzania prúdu, toto spojenie sa niekedy vyrába zváraním.
Po dokončení hlavnej práce je priekopa s konštrukciou, ktorá je v nej umiestnená, pokrytá predtým hodenou zeminou, z ktorej sú odstránené kamene a zbytočné nečistoty.
Podľa požiadaviek PUE musí akýkoľvek uzemňovací systém spĺňať technické normy, pokiaľ ide o maximálnu prípustnú odolnosť proti zvodovému prúdu. Jeho hodnota by mala byť:
- menej ako 8 ohmov v priemyselných sieťach s fázovým napätím 220/127 voltov;
- menej ako 4 ohmy pre sieťové napätie 380 voltov;
- nie viac ako 30 ohmov v domácich sieťach (toto číslo sa považuje za maximálne prípustné).
Medené jadro položené z konštrukcie nabíjačky je upevnené druhým koncom na špeciálnej lište namontovanej na rozvádzači objektu (najmä v domácnosti). Nazýva sa hlavná uzemňovacia zbernica (GZSH) a je určená na zostavenie všetkých ochranných vodičov na jednom mieste. Medené vodiče sa z neho rozchádzajú priamo k spotrebiteľom (cez zásuvky do puzdier prístrojov).
Prirodzené a umelé uzemnenie
Prirodzené uzemnenie je objekt alebo štruktúra, ktorá má vďaka svojim funkciám spoľahlivý kontakt so zemou. Táto kategória zahŕňa:
- vodovodné a vykurovacie potrubia položené priamo v zemi;
- akékoľvek kovové konštrukcie a ich prvky, ktoré majú dobrý kontakt s pôdou;
- plášte zváracích a podobných káblov;
- kovové hypotéky a jazyky atď.
Stojí za povšimnutie! V tomto prípade nebude usporiadanie funkčného uzemnenia vyžadovať špeciálne úsilie, pretože prvky prirodzeného uzemňovacieho vodiča sú už pripravené na pripojenie uzemňovacích vodičov.
V situácii, keď sa takéto systémy nedajú nájsť, musíte riešiť inštaláciu domácej pamäte.
Umelé uzemnenie sa považuje za úmyselne organizovaný elektrický kontakt dvoch telies, z ktorých jedno je chránené zariadenie a druhé je takzvaná "zemná slučka". Tento komponent je špeciálna distribuovaná (niekedy bodová) konštrukcia založená na kovových tyčiach umiestnených hlboko v zemi.
Ako kolmo kladivové elektródy sa spravidla používajú oceľové tyče s priemerom do 12 mm a dĺžkou najmenej 2,5 metra. Na vybavenie vodorovných prepojok, ktoré poskytujú elektrický kontakt medzi dvoma telesami, sa odoberajú kovové rohy 50 x 50 x 6 mm a dlhé 2,5 - 3 metre (môžu byť nahradené rúrkami s priemerom približne 6 mm alebo viac).
Na čo slúži uzemnenie? Video
Aby ste pochopili, prečo potrebujete uzemnenie v dome, budete sa musieť oboznámiť s jeho hlavným účelom. Ako bolo uvedené v predchádzajúcej časti, uzemnenie slúži na ochranu osoby pred nebezpečným potenciálom, ktorý sa náhodne objavil na tele prevádzkového zariadenia. Najjednoduchší spôsob, ako sa zoznámiť s poradím jeho práce a účelom, je na mnohých príkladoch prezentovaných vo videách.
Na záver poznamenávame, že pochopenie účelu uzemnenia pomôže zachovať zdravie ľudí pracujúcich s elektrickými zariadeniami.
Ochranná zem je úmyselné elektrické spojenie so zemou alebo jej ekvivalentom kovových častí bez prúdu, ktoré môžu byť pod napätím.
Účel ochranného uzemnenia- znížiť na bezpečnú hodnotu napätie voči zemi na kovových častiach zariadenia, ktoré nie sú pod napätím, ale môžu sa pod napätím v dôsledku porušenia izolácie elektrických inštalácií. V dôsledku skratu na skrinke uzemneného zariadenia klesá kontaktné napätie a v dôsledku toho prúd prechádzajúci ľudským telom pri dotyku s krytmi.
Na ochranu pred pôsobením atmosférickej elektriny sa používa aj uzemnenie elektrických zariadení, budov a stavieb.
Ochranné uzemnenie sa používa v trojfázových trojvodičových sieťach s napätím do 1000 V s izolovaným neutrálom av sieťach s napätím 1000 V a vyšším - s akýmkoľvek neutrálnym režimom.
Uzemňovacie zariadenie
Uzemňovacie zariadenie- ide o kombináciu uzemňovacieho vodiča a uzemňovacích vodičov spájajúcich uzemnené časti elektrickej inštalácie s uzemňovacím vodičom.
Rozlišujte medzi prírodnými a umelými uzemňovacími elektródami.
Pre uzemňovacie zariadenia by sa mali v prvom rade použiť prirodzené uzemňovacie vodiče:
- vodovodné potrubia položené v zemi;
- kovové konštrukcie budov a konštrukcie s
- spoľahlivé spojenie so zemou;
- kovové plášte káblov (okrem hliníkových);
- pažnicové rúry artézskych studní.
Je zakázané používať potrubia s horľavými kvapalinami a plynmi, potrubia vykurovacích rozvodov ako uzemňovacie elektródy.
Prirodzené uzemňovacie vodiče musia byť pripojené k uzemňovacej sieti aspoň na dvoch rôznych miestach.
Ako umelé uzemňovacie vodiče sa používajú:
- oceľové rúry s priemerom 3-5 cm, hrúbka steny 3,5 mm,
- 2-3 m dlhé;
- pásová oceľ s hrúbkou najmenej 4 mm;
- rohová oceľ s hrúbkou najmenej 4 mm;
- tyčová oceľ s priemerom najmenej 10 mm, dĺžkou do 10 m alebo viac.
Pre umelé uzemňovacie elektródy v agresívnych pôdach (alkalické, kyslé a pod.), kde podliehajú zvýšenej korózii, sa používa meď, pomedený alebo pozinkovaný kov.
Hliníkové plášte káblov, ako aj holé hliníkové vodiče nemožno použiť ako umelé uzemňovacie vodiče, pretože v pôde oxidujú a oxid hlinitý je izolant.
Každý jednotlivý vodič v kontakte so zemou sa nazýva jediné uzemnenie, alebo elektróda. Ak sa uzemňovacia elektróda skladá z niekoľkých elektród, ktoré sú navzájom paralelne spojené, ide o tzv skupinové uzemnenie.
Na ponorenie zvislých elektród do zeme najskôr vykopú priekopu hlbokú 0,7 až 0,8 m, po ktorej pomocou mechanizmov upchajú rúry alebo rohy. Oceľové tyče s priemerom 10-12 mm sa zakopú do zeme pomocou špeciálneho zariadenia a dlhšie pomocou vibrátora. Horné konce vertikálnych elektród ponorených do zeme spája oceľový pás zváraním.
Ochranné uzemňovacie zariadenie môže byť implementované dvoma spôsobmi: obrys umiestnenie uzemňovacích vodičov a diaľkový.
Pri obrysovom umiestnení uzemňovacích spínačov je zabezpečené vyrovnanie potenciálu v prípade jednofázového zemného spojenia. Vzájomným vplyvom uzemňovacích elektród sa navyše znižuje dotykové napätie a krokové napätie v chránenom priestore. Vonkajšie uzemnenia tieto vlastnosti nemajú. Ale pri metóde vzdialeného umiestnenia existuje možnosť výberu miesta na prehĺbenie uzemňovacích elektród.
V miestnostiach by mali byť uzemňovacie vodiče umiestnené tak, aby boli prístupné na kontrolu a spoľahlivo chránené pred mechanickým poškodením. Na podlahe priestorov sú uzemňovacie vodiče uložené v špeciálnych drážkach. V miestnostiach, kde je možný únik žieravých pár a plynov, ako aj s vysokou vlhkosťou, sú uzemňovacie vodiče položené pozdĺž stien na konzolách 10 mm od steny.
Každé teleso elektroinštalácie musí byť pripojené k uzemňovaciemu vodiču alebo k uzemňovaciemu vedeniu pomocou samostatnej vetvy. Postupné pripojenie niekoľkých uzemnených krytov elektrických inštalácií do uzemňovacieho vodiča je zakázané.
Odpor uzemňovacieho zariadenia je súčtom odporov uzemňovacieho vodiča voči zemi a uzemňovacích vodičov.
Odpor uzemňovacej elektródy voči zemi je pomer napätia na uzemňovacej elektróde k prúdu prechádzajúcemu cez uzemňovaciu elektródu k zemi.
Hodnota odporu uzemňovacej elektródy závisí od rezistivity pôdy, v ktorej sa nachádza zemný vodič; typ rozmerov a usporiadanie prvkov, z ktorých je vyrobený uzemňovací vodič; počet a vzájomná poloha elektród.
Hodnota odporu uzemňovacích elektród sa môže niekoľkonásobne meniť v závislosti od ročného obdobia. Uzemňovacie vodiče majú najväčší odpor v zime pri premrznutí pôdy a v suchom období.
Najvyššia prípustná hodnota odporu uzemnenia v inštaláciách do 1000 V: 10 Ohm - s celkovým výkonom generátorov a transformátorov 100 kVA alebo menej, 4 Ohm - vo všetkých ostatných prípadoch.
Tieto normy sú odôvodnené prípustnou hodnotou dotykového napätia, ktoré by v sieťach do 1000 V nemalo prekročiť 40 V.
V inštaláciách nad 1000 V je povolený uzemňovací odpor R 3<= 125/I 3 Ом, но не более 4 Ом или 10 Ом.
V inštaláciách nad 1000 V s vysokými zemnými poruchovými prúdmi by odpor uzemňovacieho zariadenia nemal prekročiť 0,5 Ohm, aby sa zabezpečilo automatické odpojenie časti siete v prípade nehody.
Nulovanie a ochranné vypnutie
Nulovanie- ide o zámerné elektrické spojenie s nulovým ochranným vodičom z kovových častí bez prúdu, ktoré môžu byť pod napätím.
Nulový ochranný vodič - vodič spájajúci časti, ktoré sa majú vynulovať, s neutrálnym bodom vinutia zdroja prúdu alebo jeho ekvivalentom.
Nulovanie sa používa v sieťach s napätím do 1000 V s uzemneným neutrálom. V prípade výpadku fázy dôjde na kovovej skrini elektrického zariadenia k jednofázovému skratu, čo vedie k rýchlej činnosti ochrany a tým k automatickému odpojeniu poškodenej inštalácie od siete. Takouto ochranou sú poistky alebo maximálne ističe inštalované na ochranu pred skratovými prúdmi; magnetické štartéry so zabudovanou tepelnou ochranou; stýkače s tepelnými relé a iné zariadenia.
V prípade rozpadu fázy na puzdre prúd ide pozdĺž cesty "puzdro - nulový vodič - vinutia transformátora - fázový vodič - poistky". Vzhľadom na to, že odpor pri skrate je malý, sila prúdu dosahuje veľké hodnoty a poistky fungujú.
Účelom neutrálneho vodiča v elektrickej sieti je poskytnúť množstvo skratového prúdu potrebného na vypnutie elektrickej inštalácie vytvorením obvodu s nízkym odporom pre tento prúd.
Nulový vodič musí byť položený tak, aby sa vylúčila možnosť prerušenia; do neutrálneho vodiča je zakázané inštalovať poistky, spínače a iné zariadenia, ktoré môžu narušiť jeho integritu. Vodivosť neutrálneho vodiča musí byť najmenej 50% vodivosti fázového vodiča. Ako nulové ochranné vodiče sa používajú holé alebo izolované vodiče, oceľové pásy, hliníkové káblové plášte, rôzne kovové konštrukcie budov a pod.
Kontrola nulovania elektrického zariadenia sa vykonáva pri jeho prevzatí do prevádzky, ako aj pravidelne počas prevádzky. Raz za päť rokov by sa mala merať impedancia slučky "fáza-nula" pre najvzdialenejšie, ako aj najvýkonnejšie elektrické prijímače, ale nie menej ako 10% z ich celkového počtu.
Bezpečnostné vypnutie je špeciálny prípad ochranného nulovania. Na rozdiel od nulovania je možné ochranné vypnutie použiť v akýchkoľvek sieťach bez ohľadu na prijatý neutrálny režim, hodnotu napätia a prítomnosť neutrálneho vodiča v nich.
Ochranné vypnutie je ochranný systém, ktorý automaticky vypne elektrickú inštaláciu v prípade nebezpečenstva úrazu elektrickým prúdom osoby (pri zemnom spojení, znížení izolačného odporu, poruche uzemnenia alebo nulovania). Ochranné odpojenie sa používa, keď je ťažké uzemniť alebo neutralizovať a tiež v niektorých prípadoch okrem nich.
Podľa toho, aká je vstupná hodnota, na ktorú ochranné vypnutie reaguje, sa rozlišujú tieto obvody ochranného vypnutia: na skrini napätie voči zemi; pre zemný poruchový prúd; pre napätie alebo prúd s nulovou sekvenciou; k fázovému napätiu voči zemi; pre jednosmerné a striedavé prevádzkové prúdy; kombinované.
Ochranné vypnutie sa vykonáva pomocou ističov vybavených špeciálnym ochranným vypínacím relé. Doba odozvy ochranného vypnutia nie je dlhšia ako 0,2 s.
Na zabezpečenie spoľahlivej ochrany pri práci pod napätím sú elektrické inštalácie uzemnené. Ochranné uzemnenie je úmyselné elektrické pripojenie krytu stroja k uzemňovaciemu zariadeniu. Podľa princípu činnosti je všetko uzemnenie rozdelené do dvoch typov. Môže sa vykonávať vo forme ochranného uzemnenia a uzemnenia, ktoré majú presne rovnakú funkciu, ktorá spočíva v ochrane osôb pred účinkami elektrického prúdu, v prípade dotyku puzdra alebo iných častí s porušenou izoláciou.
Podstata ochranného uzemnenia
Pomocou ochranného upínacieho zariadenia sa vykonáva zámerné spojenie častí elektrických inštalácií a uzemňovacieho zariadenia. Takto je zaistená elektrická bezpečnosť v prípade náhodného kontaktu s niektorými časťami, ktoré sú pod napätím. Táto situácia sa spravidla vyskytuje pri poruche izolácie, keď sa medzi puzdrom a fázou objaví napätie. V prítomnosti uzemnenia nebude prúd predstavovať nebezpečenstvo, pretože ochranné uzemnenie, ktoré má veľmi nízky odpor, bude pôsobiť ako vodič.
Hlavnými komponentmi uzemnenia sú samotný uzemňovací vodič a uzemňovacie vodiče. Uzemňovacie vodiče môžu byť prirodzené a umelé. V prvom prípade ide o kovové konštrukcie, ktoré majú spoľahlivé spojenie so zemou. Uzemňovacie elektródy umelého pôvodu sú oceľové tyče, rúrky alebo uholníky, ktorých dĺžka musí byť najmenej 2,5 m.. Zatĺkajú sa do zeme a navzájom sa spájajú pomocou zváraného drôtu alebo oceľových pásov. Pre zefektívnenie uzemnenia je potrebné znížiť jeho odpor zvýšením počtu umelých uzemňovacích vodičov.
Ochranné uzemňovacie zariadenie
Podstatou ochrany je zámerné elektrické spojenie určitých častí elektrických inštalácií s neutrálnym vodičom.
Takéto elektrické inštalácie spravidla nie sú pod normálnym napätím. V týchto prípadoch akákoľvek fáza skratovaná na puzdre vedie k jej skratu s neutrálnym vodičom. Vzniká veľmi vysoký prúd, preto je potrebné zariadenie rýchlo a úplne odpojiť. Toto je presne hlavná funkcia nulovania. Celá konštrukcia ochranného uzemnenia pozostáva z nulového pracovného a nulového ochranného vodiča.
