Ochranné uzemnenie – návrh, usporiadanie a návrh systému, ktorý eliminuje hrozbu porážky

Ochranná zem

Organizácia spoľahlivého systému ochrannej elektrickej bezpečnosti je jednou z hlavných podmienok, ktoré bránia poškodeniu používateľov elektrických inštalácií. Poskytne ochranu nielen ľuďom, ale aj zariadeniam. Správne navrhnuté a nainštalované ochranné uzemnenie zabráni negatívnemu dopadu širokého spektra nepredvídateľne sa vyskytujúcich cirkulujúcich prúdov, eliminuje ich skrat na skriniach. V dôsledku toho bude vylúčená pravdepodobnosť traumatických zranení a zlyhania zložitých technických zariadení.

 

obsah

• Činnosť ochranného uzemňovacieho systému
• Ako sa robia výpočty?

• Klasifikácia uzemňovacích zariadení
• Metóda výpočtu parametra

Schéma zapojenia a inštalácia

Uzemňovací systém bez hlbokého uzemnenia

Skupinový systém s umelým uzemnením

Účelom ochranného uzemnenia je vytvorenie elektrického spojenia s nevodivými kovovými prvkami, ktoré sú vystavené riziku napätia, k zemi. Príčinou nežiaduceho výskytu napätia môžu byť bleskové výboje, skrat do krytu, vykonanie potenciálu, indukcia, ktorá sa objaví pod vplyvom zariadení na prenos prúdu alebo ich častí a množstvo ďalších situácií. Spojenie môže byť spojené s pôdou alebo jej ekvivalentmi, ako je morská alebo rieková voda, uhlie v lome, iné prírodné alebo umelo vytvorené objekty s podobnými vlastnosťami..

Činnosť ochranného uzemňovacieho systému

Úlohou ochranného uzemňovacieho systému je znížiť parametre krokového napätia a dotyku a dosiahnuť ich bezpečné hodnoty. V dôsledku príslušného zariadenia uzemňovacieho systému:

• potenciál uzemneného elektrického zariadenia je znížený;
• parametre potenciálu základne, na ktorej sú používatelia, sú zladené s potenciálom uzemnenej technickej inštalácie.

Dôležité. Ak nie je uzemnené elektrické zariadenie, dotyk jeho krytu je rovnako nebezpečný ako dotyk fázového vodiča elektrickej siete.

Na základe zníženia hodnôt alebo vyrovnania potenciálov uzemneného elektrického zariadenia pomáha princíp ochranného uzemnenia znížiť napätie krytu vo vzťahu k objektu použitému na uzemnenie, ktorý sa často používa ako pôda. Z tohto dôvodu prúd prechádzajúci telom používateľa a napätie dotyku (krok) dosiahnu hodnoty, ktoré sú absolútne bezpečné pre človeka a technológiu..

Funkcia uzemnenia bude plne implementovaná, ak sa indikátory prúdu zemného skratu nezvýšia v dôsledku zníženia uzemňovacieho odporu. Tento stav je plne v súlade s izolovanou neutrálnou sieťou – s generátorom alebo transformátorom, ktorý nie je pripojený k uzemňovaciemu systému alebo k nemu pripojený prostredníctvom vysokého odporu rôznych meracích, signalizačných a ochranných zariadení..

Ako sa robia výpočty?

Výpočet ochranného uzemnenia spočíva v zásade v presnom určení hlavných parametrov. Od nich sa požaduje, aby vytvorili obvod, ktorý vytvorí najbezpečnejšie krokové a dotykové napätie, ktoré sa objaví v okamihu fázového uzavretia krytu. Na základe vypočítaných hodnôt, ktoré sú v rámci prípustných limitov, sa počíta počet a rozmery uzemňovacích vodičov, plánuje sa poradie umiestnenia jednotlivých prvkov..

Klasifikácia uzemňovacích zariadení

Podľa pôvodu sú uzemňovacie vodiče rozdelené do dvoch kategórií, pri výpočtoch je potrebné zohľadniť ich špecifické rozdiely a vlastnosti:

• Prírodné predmety predstavované vodivými časťami tretích strán v priamom kontakte so zemou. Do kategórie prírodných uzemňovacích vodičov patria aj predmety, ktorých elektrický kontakt so zemou sa uskutočňuje prostredníctvom stredne vodivého média.

V prirodzenom uzemňujúcom vodiči sa inštaluje zemina (upchatá, spustená do vyvŕtaných studní) zvislé prvky vzájomne prepojené horizontálnymi

Okrem zeminy a vody sú kovové vodovodné potrubia a iné inžinierske siete položené priekopovou metódou klasifikované ako prírodné uzemňovacie vodiče. Potrubia s horľavými a výbušnými látkami, diaľnice vybudované s čiastočným použitím potrubí a častí z PVC sa nemôžu použiť ako uzemňovacie vodiče prírodného pôvodu. Navrhnuté tak, aby zabezpečovali bezproblémovú funkčnosť elektrických zariadení v núdzových a normálnych podmienkach, sú pracovné a ochranné uzemnenie, ktoré eliminuje pravdepodobnosť poškodenia, inštalované hlavne v zemi..

• Umelé pozemné elektródy, najčastejšie reprezentované vertikálnymi alebo horizontálnymi elektródami.

Metóda výpočtu parametra

Na vykonanie výpočtov sú potrebné tieto údaje:

• charakteristiky konkrétnych elektrických zariadení, ako je typ zariadenia a jeho hlavné zariadenia, prevádzkové napätie, možné metódy uzemnenia neutrálnych zariadení transformačných a generačných zariadení;
• veľkosť a konfigurácia elektród, čo umožňuje zohľadniť odhadovanú hĺbku ich ponorenia do zeme;
• informácie o meraní odporu pôdnej vrstvy na území vybavenom uzemňovacím systémom, charakteristikách konkrétnej klimatickej zóny (môžete ich získať v miestnej meteorologickej službe);

Ochranný uzemňovací obvod je uvedený v časti

Dôležité. Pri umiestnení ochranného uzemňovacieho systému do dvoch vrstiev pôdy sú potrebné údaje o odpore každej z nich, budú potrebné presné údaje o výkone hornej vrstvy..

• informácie o dostupnosti vhodných prirodzených uzemňovacích vodičov, na ktorých sa môžu objekty použiť na uzemnenie, si budú vyžadovať aj skutočné ukazovatele odolnosti týchto predmetov voči šíreniu prúdu získané meraním;
• presné ukazovatele vypočítaného zemného poruchového prúdu vypočítaného štandardnou metódou;
• vypočítané charakteristiky prípustných napäťových noriem a pravidiel PES, perióda ochrany uzemnenia, ktorá je nevyhnutná, ak boli výpočty vykonané podľa hodnôt dotykového napätia a hodnôt krokového napätia.

Hlavne ochranné uzemnenie a vynulovanie elektrických inštalácií sa počíta pre prípady inštalácie prvkov uzemňovacieho systému do homogénnej pôdy. Teraz však boli vyvinuté výpočtové metódy, ktoré sa používajú pri usporiadaní uzemňovacích vodičov v heterogénnej zemi.

• Výpočet uzemňovacích vodičov nachádzajúcich sa v homogénnom prostredí vyžaduje zohľadnenie hodnôt odporu sezónne zamrznutej vrstvy počas zmrazovania a sušenia zeme. Na získanie presných hodnôt sa používajú špeciálne koeficienty použité v výpočty pre uzemňovacie systémy akákoľvek zložitosť.
• Výpočet uzemňovacích vodičov inštalovaných v dvoch alebo viacerých vrstvách pôdy vyžaduje zohľadnenie hodnôt odporu všetkých vrstiev. Výpočet je založený na zohľadnení všetkých potenciálov indukovaných na inštalovaných elektródach, ktoré sú súčasťou komplexnej štruktúry zo skupiny uzemňovacích spínačov..

Nezávisle od metódy výpočtu je spoločným parametrom všetkých schém požadovaný odpor, ktorý sa určuje v súlade s predpismi PES..

Pre elektrické zariadenia s napätím do 1 kV sa výpočet odporu uzemňovacieho prvku zahrnutého v ochrannom uzemňovacom systéme s izolovanou nulovou hodnotou (typ IT) vykonáva v súlade s podmienkou:

V tejto nerovnosti je premenná Rz hodnotou odporu uzemňovacieho zariadenia (vyjadrená v Ohmoch), konštantná hodnota je Upr.add. – parameter kontaktného napätia (50 V), Iz – celková hodnota zemnej poruchy vyjadrená v A.

Podľa regulačných požiadaviek sa hodnota Rz pohybuje od 4 ohmov do 10 ohmov (na spodnú hraničnú hodnotu nie sú stanovené žiadne osobitné požiadavky, horný limit je maximálny prípustný parameter), ak výkon paralelne zapojeného sieťového napájania a transformátorov a generátorov nie je vyšší ako 100 kVA..

Na zabezpečenie ochranného uzemnenia zariadení s vysokým napätím sa vo výpočtoch používajú iné hodnoty:

• 0,5 ohmu v energetických sieťach s účinne uzemneným nulovým vodičom s charakteristickými veľkými prúdmi do zeme;
• nie vyššie ako 10 Ohmov pri 250 V kontaktnom napätí v systémoch s izolovaným nulovým vodičom (podmienka platí pre nízke prúdy k uzemňovaciemu objektu pre zariadenia s napätím nad 1000 V).

Poznámka. Výhodné sú minimálne hodnoty odporu pre zemné slučky. Čím nižšia je jeho hodnota, tým účinnejší bude pohyb prúdu cez objekty s najmenším odporom.

Počas prevádzky sa môže zvýšiť prúdový odpor šírenia vypočítaný pre inštaláciu uzemňovacieho systému vypočítaný pre uzemňovací vodič. Jeho hodnota sa musí neustále monitorovať..

Schéma zapojenia a inštalácia

V bytových domoch sú na ochranu obyvateľov pred poškodením nainštalované ističe, ktoré v prípade poruchy izolácie alebo skratu spôsobujú vynulovanie (odpojenie) elektrickej siete..

V autonómnom bývaní av letných chatkách je z dôvodu nedostatočnej technickej schopnosti inštalovať odpojiteľnú automatizáciu potrebné ochranné uzemňovacie zariadenie, ktoré sa dá uskutočniť kontaktovaním elektrikárov alebo vyrobením vlastnými rukami..

Uzemňovací systém bez hlbokého uzemnenia

Prvky obvodu, ktoré neobsahujú hlboko uzemnenú elektródu, môžu byť inštalované v rade alebo usporiadané do nejakého druhu geometrického útvaru. Tvar obrysu závisí od vlastností miesta. Táto metóda je použiteľná, ak je dĺžka pozemných vedení do 3 metrov.

• Vertikálne uzemnenie preniká. Vzdialenosť medzi uzemňovačmi inštalovanými vertikálne v zemi sa vypočíta na základe dĺžky týchto častí uzemňovacieho systému. Toto je potrebné na minimalizovanie tienenia, pretože čím bližšie sú prvky, tým väčší je tieniaci účinok.

• Vykonáva sa postupné meranie skutočných hodnôt odporu jednotlivých uzemňovacích vodičov. Musia byť inštalované v takom množstve, ktoré zabezpečí vytvorenie minimálneho odporu..

Poznámka. Na uzemnenie rovnakých plôch pôdy sa často používa iný počet uzemňovacích prvkov, pretože odpor pôdy je ovplyvnený špecifickým odporom pôdy..

• Prebieha pripojenie jednotlivých uzemňovacích spínačov. Uzemňovacie spínače s povlakom odolným voči korózii sa pripájajú pomocou špeciálnych konektorov. Uzemňovacie zariadenia zo železných kovov sú spojené výlučne zváraním, švy sú pokryté bitúmenovým tmelom.

Skupinový systém s umelým uzemnením

Je to jednoduchý ochranný uzemňovací obvod, ktorý je k dispozícii pre nezávislú implementáciu s rovnoramenným obrysom trojuholníka. Tento elektrický ochranný systém je umiestnený meter od spodného okraja základne alebo steny.

• V súlade s vybranou konfiguráciou sa vykope priekopa 0,8 metra. Dĺžka každej strany trojuholníka je 3 m.
• Na vrcholoch trojuholníka je žiaduce vyvŕtať hĺbku troch metrov. Keby sa rozhodlo zatĺcť zvislé uzemňovacie vodiče kladivom, stačilo by 1,5 m studní.

Poznámka. Je oveľa jednoduchšie zatĺcť do predmetov so špičatými koncami. Nabrúste materiál, ktorý chcete kladivo, brúskou.

Ako materiál pre vertikálne uzemnenie je vhodná kovová rúra s priemerom 50 mm, oceľová tyč 10 mm, roh so stranou 50 mm. Bude trvať tri segmenty tri metre. Horizontálny uzemňovací prvok môže byť vyrobený z deviatich metrov oceľového pásu so šírkou 4 mm a šírkou 40 mm.

• Potom je namontovaná uzemňovacia slučka spojená zváraním s vodičom. Je vyrobená z kruhovej tyče alebo pásovej ocele. Pripája sa k prirodzenému uzemňovaciemu vodiču..

Nainštalovaný obvod úspešne vykoná priradenie ochranného odporu, ak je pripojený k oceľovému vodovodnému potrubiu uloženému v zemi, k kovovým plášťom potrubia vodných studní, k iným vystuženým betónom a kovovým konštrukciám. Po inštalácii ochranného uzemnenia musia byť všetky priekopy a výkopy vyplnené homogénnou zeminou bez zahrnutia drveného kameňa a stavebných zvyškov..

Po tom, čo ste získali predstavu o tom, čo sa nazýva ochranné uzemnenie, po tom, čo ste sa dozvedeli o spôsoboch vytvorenia elektrického ochranného systému, môžete s inštaláciou bezpečne pokračovať. Nezabudnite na meranie hodnoty odporu po inštalácii. Ak neexistujú žiadne zodpovedajúce zariadenia a zručnosti, je potrebné zavolať elektrikárov.