Ochranné uzemnenie - výpočet, schéma a systém zariadení, eliminácia hrozby zničenia

Organizácia spoľahlivého elektrického bezpečnostného systému je jednou zo základných podmienok, ktoré bránia poškodeniu používateľov elektrických zariadení. Poskytne ochranu nielen osobe, ale aj zariadeniam. Správne vypočítané a namontované ochranné uzemnenie zabráni negatívnemu vplyvu širokého rozsahu nepredvídateľne vznikajúcich cirkulačných prúdov, eliminuje ich skrat na budovách. V dôsledku toho bude vylúčená pravdepodobnosť traumatických poranení, ako aj zlyhanie zložitých technických zariadení.

Účelom ochranného uzemnenia je vytvoriť elektrické spojenie so zemou nevodivých kovových prvkov, ktoré sú vystavené napätiu. Príčinou nežiaduceho výskytu napätia môžu byť výboje blesku, obvod na tele, potenciálne odstránenie, indukcia, ktorá sa objavuje pod vplyvom blízkych zariadení na prenášanie prúdu alebo ich častí a rad ďalších situácií. Spojenie môže byť uskutočnené so zemou alebo jej ekvivalentom, ako je morská alebo riečna voda, uhlie ležiace v lome, iné prírodné alebo umelo vytvorené objekty.s podobnými vlastnosťami.

Pôsobenie ochranného uzemňovacieho systému

Činnosť ochranného uzemňovacieho systému je zníženie parametrov stupňového a dotykového napätia, aby sa dostali na bezpečné hodnoty. V dôsledku toho príslušný systém uzemnenia:

  • znižuje potenciál uzemneného elektrického zariadenia;
  • Parametre potenciálu základne, na ktorej stoja užívatelia, a potenciálu uzemnenej technickej inštalácie sú rovnaké.

Dôležité. Pri absencii uzemnenia elektrickej inštalácie je dotýkanie sa jej puzdra rovnako nebezpečné, ako sa dotýka fázového vodiča elektrickej siete.

Ochranný uzemňovací obvod:
r - odpor uzemňovacích zariadení
u - dotykové napätie

Princíp ochranného uzemnenia založený na redukčných hodnotách alebo na vyrovnaní potenciálu uzemneného elektrického zariadenia prispieva k zníženiu napätia skrine v porovnaní s objektom používaným na uzemnenie, ktoré často využíva pôdu. Vďaka tomu prúd prechádzajúci telom používateľa a napätie dotyku (rozteč) dosiahnu absolútne bezpečné hodnoty pre ľudí a technológie.

Funkcia uzemnenia bude plne implementovaná, ak sa výkon zemného spojenia nezvýši v dôsledku zníženia odporu uzemňovača. Táto podmienka je plne v súlade so sieťou s izolovanou neutrálnou - so zariadením generátora alebo transformátora, niepripojené k uzemňovaciemu systému alebo k nemu pripojené veľkým odporom rôznych meracích, signalizačných a ochranných zariadení.

Ako sa robia výpočty

Výpočet ochranného uzemnenia v podstate spočíva v presnom stanovení základných parametrov. Vyžadujú sa, aby vytvorili obvod, ktorý generuje najbezpečnejšie krokové napätie a dotyky, ktoré sa objavia v okamihu fázového uzavretia na puzdre. Na základe vypočítaných hodnôt zahrnutých v povolených limitoch sa vypočíta počet a veľkosť uzemnenia, naplánuje sa poradie umiestnenia jednotlivých prvkov.

Klasifikácia uzemňovacích zariadení

\ t

Podľa pôvodu sú uzemňovače rozdelené do dvoch kategórií, pričom pri výpočtoch je potrebné zohľadniť ich osobitné rozdiely a osobitosti:

  • Prírodné objekty predstavované vonkajšími vodivými časťami v priamom styku so zemou. Do kategórie prirodzeného uzemnenia patria aj predmety, ktorých elektrický kontakt so zemou sa uskutočňuje cez stredné vodivé médium.
Pri zemnom uzemnení je zemina inštalovaná (zatĺkaná, spúšťaná do vyvŕtaných otvorov) zvislými prvkami, ktoré sú vzájomne prepojené vodorovne
.

Okrem pôdy a vody kategória prírodného uzemnenia zahŕňa kovové rúry pre vodu a iné inžinierske siete, ktoré sa nachádzajú v režime výkopu. Prirodzene uzemňovacie vodiče nie je možné použiť.s horľavými a výbušnými látkami, diaľnicami s čiastočným použitím PVC rúrok a ich častí. Navrhnuté tak, aby zabezpečili bezproblémovú funkčnosť elektrických zariadení v núdzových a normálnych podmienkach, pracovné a ochranné uzemnenie, eliminujúce pravdepodobnosť poškodenia, je inštalované hlavne v zemi.

  • Umelé uzemnenie, najčastejšie reprezentované vertikálnymi alebo horizontálnymi elektródami.

Metóda výpočtu parametrov

Na vykonanie výpočtov sa vyžadujú tieto údaje:

  • charakteristiky špecifických elektrických zariadení, ako je typ zariadenia a jeho hlavné zariadenia, prevádzkové napätie, možné metódy uzemnenia neutrálnych transformátorov a generátorov;
  • 52) veľkosť a konfigurácia elektród, čo umožňuje zohľadniť očakávanú hĺbku ich ponorenia do zeme;
  • informácie o meraní merného odporu pôdnej vrstvy na území, vybavenom uzemňovacím systémom, charakteristík špecifického klimatického pásma (môžu byť získané z miestnej meteorologickej služby);
Systém ochranného uzemnenia uvedený v oddiele

Dôležité. Pri umiestnení ochranného uzemňovacieho systému do dvoch pôdnych vrstiev sú potrebné údaje o rezistite každého z nich, potrebné budú presné údaje o hrúbke hornej vrstvy.

  • informácie o dostupnosti vhodného prírodného uzemnenia, o tom, ktoré predmety sa môžu použiť na uzemnenie, budú vyžadovať aj skutočnéukazovatele odolnosti proti šíreniu prúdu týchto objektov, získané meraním;
  • presné hodnoty vypočítaného zemného prúdu vypočítaného štandardným spôsobom;
  • konštrukčné charakteristiky prípustné podľa noriem a pravidiel PES napätí, doba platnosti ochrany uzemnenia, ktorá je potrebná pri výpočtoch na hodnotách dotykového napätia a na hodnotách krokového napätia.

Pre prípady inštalácie prvkov uzemňovacieho systému v jednotnom teréne sa počíta prevažne ochranné uzemnenie a nulovanie elektrických inštalácií. Teraz sa však vyvinuli a aplikovali metódy výpočtu s umiestnením uzemnenia v heterogénnom zložení Zeme.

  • Výpočet uzemnenia, ktorý sa nachádza v homogénnom prostredí, si vyžaduje zohľadnenie hodnôt rezistencie sezónne mrazuvzdornej vrstvy počas období zamŕzania a sušenia zeminy. Na získanie presných hodnôt sa používajú špeciálne koeficienty, ktoré sa používajú vo výpočtoch pre uzemňovacie systémy akejkoľvek zložitosti.
  • Výpočet uzemnenia inštalovaného v dvoch alebo viacerých vrstvách pôdy si vyžaduje zváženie hodnôt odporu všetkých vrstiev. Výpočet je založený na zohľadnení všetkých potenciálov indukovaných na inštalovaných elektródach, ktoré sú obsiahnuté v komplexnej štruktúre skupiny uzemňovacích vodičov.

Nezávisle od metódy výpočtu je spoločným parametrom pre všetky systémy požadovaná odolnosť stanovená v súlade s predpismi PES.

Pre elektrické zariadenia s napätím do 1 kV, výpočet odporu uzemneniaprvok obsiahnutý v ochrannom uzemňovacom systéme s izolovanou neutrálnou (typ IT) sa vykonáva v súlade s podmienkou:

V tejto nerovnosti je premennáR sje hodnota odporu uzemňovacieho zariadenia (vyjadrená v ohmoch), konštantná hodnotaU pr.dop.- parameter kontaktného napätia (50 V),I s- celková hodnota zemného spojenia vyjadrená v A.

Podľa regulačných požiadaviek hodnotaR ssa pohybuje od 4 ohmov do 10 ohmov (pre spodnú hranicu neexistujú žiadne osobitné požiadavky, horný je maximálny prípustný parameter) za predpokladu, že výkon siete napájajúcej transformátory a generátory zapojené paralelne nie je nad 100 kVA.

Na organizáciu ochranného uzemnenia zariadení s vyšším napätím sa vo výpočtoch používajú iné hodnoty:

  • 0,5 ohmu v sieti s účinne uzemnenou neutrálnou s ich charakteristickými vysokými prúdmi na zem;
  • nie viac ako 10 Ohmov pri 250 voltoch kontaktného napätia v systémoch s izolovanou neutrálnou (podmienka platí pri nízkych prúdoch do uzemňovacieho objektu pre zariadenia s napätím vyšším ako 1000 V).

Upozornenie. Výhodné sú parametre minimálneho odporu uzemňovacích slučiek. Čím menšia je jeho hodnota, tým účinnejšie je pohyb prúdu cez objekty s najmenším odporom.

Odolnosť proti prúdovému rozloženiu, vypočítaná pre inštaláciu uzemňovacieho systému, vypočítaná pre uzemňovač, v procese.môže zvýšiť. Jeho hodnota sa musí neustále monitorovať.

Schéma zapojenia a inštalácia

V obytných domoch sú inštalované ističe na ochranu obyvateľov pred poškodením, v prípade poruchy izolácie alebo skratu.

V autonómnom obydlí av letných domoch z dôvodu nedostatočnej technickej schopnosti inštalovať automatizáciu odstavenia sa vyžaduje ochranné uzemňovacie zariadenie, ktoré sa môže vykonať kontaktovaním elektrikárov alebo ich vykonaním.

Lineárne usporiadanie uzemnenia, zapustené do skaly

Systém uzemnenia bez hlboko uloženého uzemňovača

Prvky obvodu, ktoré neobsahujú hlboko uzemnený uzemňovač, môžu byť inštalované v rade alebo usporiadané vo forme geometrického obrazca. Tvar kontúry závisí od vlastností lokality. Táto metóda je použiteľná v prípade, že dĺžka pozemných vedení na 3 metre.

  • Vertikálne uzemnenie sa prehĺbi. Vzdialenosť medzi uzemňovačmi inštalovanými vertikálne v zemi sa vypočíta na základe dĺžky týchto častí uzemňovacieho systému. To je nevyhnutné na minimalizovanie tienenia, pretože čím bližšie sú prvky umiestnené, tým väčší je tieniaci účinok.
  • Vykonáva sa postupné meranie skutočných hodnôt odporu jednotlivých uzemňovačov. Musia byť inštalované v množstvách, ktoré zabezpečia vytvorenie minimálneho odporu.

Platiťpozornosti. Často sa na uzemnenie rovnakých pozemných oblastí používa iný počet uzemňovacích prvkov, pretože odpor je ovplyvnený odporom pôdy.

  • Je pripojené jedno uzemnenie. Uzemňovacie spínače s antikoróznym povlakom sa pripájajú pomocou špeciálnych konektorov. Uzemňovacie zariadenia zo železných kovov sú spojené výlučne zváraním, spoje sú pokryté asfaltovým tmelom.
Pripojenie pomocou skrutiek je prípustné len v prípade montáže prvkov s antikoróznym náterom;
Spojenie uzemňovacieho vodiča s čiernym obrysom kovu sa vykonáva zváraním a následným upevnením skrutkou
.

Skupinový systém s umelým uzemnením

Ide o jednoduchý, ľahko vykonateľný ochranný uzemňovací obvod s tvarom rovnoramenného trojuholníka. Tento elektroprotekčný systém je umiestnený v metri od spodného okraja základne alebo steny.

  • V súlade so zvolenou konfiguráciou sa vykopáva výkop s hĺbkou 0,8 metra. Dĺžka každej strany trojuholníka je 3 m.
  • Pri vrcholoch trojuholníka je potrebné vyvŕtať tri metre hlboké studne. Ak by bolo rozhodnuté kladivo zvislo uzemniť kladivom, stačilo by vŕtať 1,5 m.
Ochranný obvod uzemnenia obvodu

Upozornenie. Je oveľa ľahšie skóre položky sšpicaté konce. Brúsiť brúsny materiál, ktorý bude kladivo.

Ako materiál na zvislé uzemnenie sa môže použiť kovová rúrka s priemerom 50 mm, oceľovou tyčou 10 mm, rohom so stranou 50 mm. Bude trvať tri dĺžky tri metre. Horizontálny uzemňovací prvok môže byť vyrobený z deviatich metrov oceľového pásu hrúbky 4 mm, šírky 40 mm.

  • Namontovaná zemniaca slučka je potom pripojená k vodiču zváraním. Je vyrobený z kruhovej tyče alebo plochej ocele. Spája sa s prirodzeným uzemnením.
Usporiadanie prvkov trojuholníkového obrysu ochrannej zeme

Namontovaný obvod úspešne splní pridelenie ochranného odporu, ak je pripojený k oceľovému vodovodnému potrubiu umiestnenému v zemi, k rúrkam kovového puzdra vodných studní, k iným nosným a kovovým konštrukciám. Po montáži ochranného uzemnenia musia byť všetky výkopy a výkopy vyplnené homogénnou pôdou bez inklúzií sutín a úlomkov.

Sledovanie videoklipu vám pomôže predstaviť si princíp činnosti a spôsob usporiadania najjednoduchšieho uzemnenia pre vidiecky dom:

pre vlastnú inštaláciu. Po inštalácii nezabudnite na meranie hodnoty odporu. Ak nie sú k dispozícii žiadne vhodné spotrebiče azručnosti potrebné na volanie elektrikárov.