Заземяване и заземяване на електрически инсталации: функции, специфика, устройство. Заземяване и заземяване: каква е разликата и каква защита е по-добра Заземяване и заземяване на електрически инсталации техният защитен ефект

27.07.2019

Защитно заземяване- умишлено е електрическа връзкасъс заземяване или негов еквивалент, метални части без ток, които могат да бъдат под напрежение.

Цел защитно заземяване - намалете до безопасна стойност напрежението спрямо земята върху металните части на оборудването, които не са под напрежение, но могат да бъдат под напрежение поради нарушение на изолацията на електрическите инсталации. В резултат на късо съединение към корпуса на заземено оборудване контактното напрежение намалява и в резултат на това токът, преминаващ през човешкото тяло, когато докосне корпусите.

Заземяването на електрическо оборудване, сгради и конструкции се използва и за защита срещу действието на атмосферното електричество.

Защитното заземяване се използва в трифазни трипроводни мрежи с напрежение до 1000 V с изолирана неутрала, а в мрежи с напрежение 1000 V и повече - с всеки неутрален режим.

Устройство за заземяване

Устройство за заземяване- това е комбинация от заземителен проводник и заземителни проводници, свързващи заземените части на електрическа инсталация със заземителен проводник.

Разграничете естествените и изкуствените заземителни електроди.

За заземителни устройства първо трябва да се използват естествени заземителни проводници:

водопроводни тръби, положени в земята;
метални конструкции на сгради и конструкции имащи
надеждна връзка със земята;
метални обвивки на кабели (с изключение на алуминиеви);
обсадни тръби на артезиански кладенци.

Забранено е използването на тръбопроводи със запалими течности и газове, тръби на отоплителни мрежи като заземителни електроди.

Естествените заземителни проводници трябва да бъдат свързани към заземителната мрежа поне на две различни места.

Като изкуствени заземителни проводници се използват:

стоманени тръби с диаметър 3-5 см, дебелина на стената 3,5 мм,
2-3 м дължина;
стоманена лента с дебелина най-малко 4 mm;
ъглова стомана с дебелина най-малко 4 mm;
пръчкова стомана с диаметър най-малко 10 mm, дължина до 10 m или повече.

За изкуствени заземителни електроди в агресивни почви (алкални, кисели и др.), където са подложени на повишена корозия, се използва мед, помеднен или поцинкован метал.

Алуминиевите обвивки на кабелите, както и голите алуминиеви проводници не могат да се използват като изкуствени заземителни проводници, тъй като те се окисляват в почвата, а алуминиевият оксид е изолатор.

Всеки отделен проводник в контакт със земята се нарича единично заземяване, или електрод.Ако заземителният проводник се състои от няколко паралелно свързани един към друг електроди, той се нарича групово заземяване.

За да потопят вертикални електроди в земята, първо изкопават изкоп с дълбочина 0,7-0,8 m, след което запушват тръби или ъгли с помощта на механизми. Стоманени пръти с диаметър 10-12 mm се заравят в земята с помощта на специално устройство, а по-дългите - с помощта на вибратор. Горните краища на вертикалните електроди, потопени в земята, са свързани със стоманена лента чрез заваряване.

Устройството за защитно заземяване може да бъде изпълнено по два начина: контурместоположението на заземяващите проводници и дистанционно.

С контурно разположение на заземителни превключватели се осигурява изравняване на потенциала в случай на еднофазно земно съединение. Освен това, поради взаимното влияние на заземителните електроди, контактното напрежение и стъпковото напрежение в защитената зона се намаляват. Външните заземители нямат тези свойства. Но при метод на дистанционно поставяне има избор на място за задълбочаване на заземяващите електроди.

В помещенията заземяващите проводници трябва да бъдат разположени по такъв начин, че да са достъпни за проверка и надеждно защитени от механични повреди. На пода на помещенията заземителните проводници се полагат в специални жлебове. В помещения, където е възможно отделянето на корозивни пари и газове, както и с висока влажностзаземителните проводници са положени по протежение на стените на скоби на 10 mm от стената.

Всяко тяло на електрическата инсталация трябва да бъде свързано към заземителния проводник или към заземителната линия с помощта на отделен клон. Последователното свързване на няколко заземени корпуса на електрически инсталации в заземителен проводник е забранено.

Съпротивлението на заземяващото устройство е сумата от съпротивленията на заземяващия проводник спрямо земята и заземяващите проводници.

Съпротивлението на земния електрод спрямо земята е съотношението на напрежението на земния електрод към тока, преминаващ през земния електрод към земята.

Стойността на съпротивлението на земния електрод зависи от съпротивлениепочвата, в която се намира заземителният електрод; вид на размерите и разположението на елементите, от които е изграден заземителят; количество и относителна позицияелектроди.

Стойността на съпротивлението на земните електроди може да варира няколко пъти в зависимост от времето на годината. Заземителните проводници имат най-голямо съпротивление през зимата, когато почвата замръзва и в сухи времена.

Най велик допустима стойностземно съпротивление в инсталации до 1000 V: 10 Ohm - при обща мощност на генератори и трансформатори 100 kVA или по-малко, 4 Ohm - във всички останали случаи.

Тези стандарти са оправдани от допустимата стойност на контактното напрежение, което в мрежи до 1000 V не трябва да надвишава 40 V.

При инсталации над 1000 V се допуска земно съпротивление R 3<= 125/I 3 Ом, но не более 4 Ом или 10 Ом.

При инсталации над 1000 V с големи токове на заземяване, съпротивлението на заземяващото устройство не трябва да надвишава 0,5 Ohm, за да се осигури автоматично изключване на мрежовия участък в случай на авария.

Нулиране и защитно изключване

Нулиране- това е умишлено електрическо свързване с нулев защитен проводник на метални неносещи токове части, които могат да бъдат под напрежение.

Нулев защитен проводник -проводник, свързващ частите, които трябва да бъдат нулирани, с неутралната точка на намотката на източника на ток или неин еквивалент.

Нулирането се използва в мрежи с напрежение до 1000 V със заземен неутрал. В случай на прекъсване на фазата възниква еднофазно късо съединение върху металния корпус на електрическото оборудване, което води до бързо задействане на защитата и по този начин автоматично изключване на повредената инсталация от мрежата. Такава защита са предпазители или максимални прекъсвачи, монтирани за защита срещу токове на късо съединение; магнитни стартери с вградена термична защита; контактори с термични релета и други устройства.

В случай на повреда на фазата на корпуса, токът преминава по пътя "корпус - неутрален проводник - трансформаторни намотки - фазов проводник - предпазители". Поради факта, че съпротивлението по време на късо съединение е малко, силата на тока достига големи стойности и предпазителите работят.

Предназначението на нулевия проводник в електрическата мрежа е да осигури количеството ток на късо съединение, необходимо за изключване на електрическата инсталация, като създаде верига с ниско съпротивление за този ток.

Нулевият проводник трябва да бъде положен по такъв начин, че да се изключи възможността за счупване; забранено е монтирането на предпазители, превключватели и други устройства в нулевия проводник, които могат да нарушат неговата цялост. Проводимостта на нулевия проводник трябва да бъде поне 50% от проводимостта на фазовия проводник. Като нулеви защитни проводници се използват голи или изолирани проводници, стоманени ленти, алуминиеви кабелни обвивки, различни метални конструкции на сгради и др.

Контролът на нулирането на електрическото оборудване се извършва при приемането му в експлоатация, както и периодично по време на работа. Веднъж на пет години трябва да се измерва импедансът на веригата "фаза-нула" за най-отдалечените, както и за най-мощните електрически приемници, но не по-малко от 10% от общия им брой.

Защитно изключванее специален случай на защитно нулиране. За разлика от нулирането, защитното изключване може да се използва във всякакви мрежи, независимо от приетия неутрален режим, стойността на напрежението и наличието на неутрален проводник в тях.

Защитното изключване е система за защита, която автоматично изключва електрическата инсталация в случай на опасност от токов удар за човек (при заземяване, намаляване на изолационното съпротивление, повреда при заземяване или нулиране). Защитното изключване се използва, когато е трудно да се заземи или неутрализира, а също и в допълнение към тях в някои случаи.

В зависимост от това каква е входната стойност, на която реагира защитното изключване, се разграничават следните вериги за защитно изключване: по напрежението на корпуса спрямо земята; за ток на земно съединение; за напрежение или ток с нулева последователност; към фазовото напрежение спрямо земята; за постоянен и променлив работен ток; комбинирани.

Защитното изключване се извършва с помощта на прекъсвачи, оборудвани със специално реле за защитно изключване. Времето за реакция на защитното изключване е не повече от 0,2 s.

Със сигурност всеки начинаещ електротехник е чувал за такъв метод за защита срещу токов удар като заземяване на електрически уреди. Монтажът на трипроводна електрическа мрежа е задължителен при изграждането на модерна къща. Но какво ще стане, ако живеете в стар апартамент, в който такава система за защита все още не е приложена по време на строителството? В този случай трябва да направите така нареченото нулиране на окабеляването. За това какво представляват и двете системи и каква е разликата между нулиране и заземяване, прочетете нататък!

Основни разлики

И първата, и втората система за защита изпълняват една и съща функция - защита на човек от токов удар при докосване на оголен проводник или електрически уред, върху който се случва. Единствената разлика е, че нулирането предизвиква незабавно прекъсване на захранването в случай на опасен контакт между човек и проводник, а заземяването незабавно премахва опасното напрежение към земята. Това е тяхната обща разлика една от друга, накратко.

Ако разгледаме въпроса по-подробно, тогава трябва да се спрем на принципа на работа на всяка опция за защита, въз основа на която разликата между алтернативните опции веднага ще бъде видима. Заземяването работи по следния начин: към тялото на опасни електрически уреди се свързва заземяващ проводник, който отива към съответната шина в разпределителното табло. Оттам общият заземяващ проводник отива към главния заземителен контур - метална конструкция, вкопана в земята до къщата (както е показано на снимката). Ако има повреда на тока върху тялото на устройството или контакт с голо тоководещо ядро, опасността ще заобиколи човека.

Що се отнася до нулирането, това е свързване на тялото на електрически уред с неутрален проводник на мрежата - нула. Резултатът е затворена верига, както е показано на диаграмата по-долу. В случай на опасна ситуация, прекъсвачите на входния щит незабавно ще изключат електричеството.
Можете ясно да видите разликата между нулиране и заземяване на тази диаграма:

Надяваме се, че сега ви стана ясно по какво се различават двете защитни системи и не по-малко важно как работят. Също така ви препоръчваме да видите разликата между тях във визуален видео пример:

Разликата между алтернативите

Кое е по-добро?

За да усвоите напълно материала, първо ще предоставим разликите в използването на всяка система, въз основа на които ще направим собствен извод.

Заземяването на къща може лесно да се извърши със собствените ви ръце, като имате под ръка машина за заваряване и малко метал. В същото време, за да се създаде нула, са необходими определени знания, свързани с изчисленията и избора на оптималната точка за свързване на проводника към неутрала.
Ако това се случи в разпределително табло, заземителната система няма да работи и може да станете жертва на токов удар. В това отношение е по-лесно със защитна заземителна система, т.к. за разлика от нулата, PE проводникът не изгаря и практически не пада, ако клемата се затегне поне веднъж годишно. Въпреки че може да се каже за това, че "земната" верига, поради това, че е навън, също може да се повреди с течение на времето, особено в местата, където са заварени електродите. Пак казвам, ако правите годишен одит, няма да има проблеми.

Въз основа на това можем да направим следното заключение - не е трудно да го направите сами, а освен това такава система е по-издръжлива и следователно по-безопасна. Що се отнася до нулирането, за да го създадете, трябва да се обадите на съветника и в същото време по-често да проверявате целостта на неутралния проводник, което е огромен минус при сравняване на разликите. Тази опция не се препоръчва да се използва, по-добре е да свържете RCD за защита. Надяваме се, че сега разбирате каква е разликата между заземяването и заземяването, как работят и двете системи и коя е по-ефективна за къща и апартамент.

Отличителни черти - част 1

Подробности Преглеждания: 12859

За да се осигури защитата на хората при докосване до метални части без ток, които по някаква причина могат да бъдат под напрежение, заедно с други средства се използват защитно заземяване и заземяване.

Съгласно ГОСТ 12.1.009-76 „Система от стандарти за безопасност на труда. Електрическа безопасност. Термини и дефиниции "защитно заземяване - умишлено електрическо свързване към земята или неин еквивалент на метални части без ток, които могат да бъдат под напрежение. Целта на защитното заземяване е да се елиминира опасността от токов удар за хората, когато напрежението се появи върху структурните части на електрическото оборудване, т.е. при късо съединение към корпуса.

На защитно заземяване подлежат метални не тоководещи части на електрическо оборудване, които поради повреда на изолацията могат да бъдат под напрежение и до които хора и животни могат да се докоснат.

Принципът на действие на защитното заземяване е да се намали напрежението между захранвания корпус и земята до безопасна стойност.

Трябва да се отбележи, че в техническия кодекс на установената практика „Електрически уредби за напрежение до 750 kV. Въздушни електропроводи и проводници, разпределителни устройства и трафопостове, електрически и акумулаторни инсталации, електрически инсталации на жилищни и обществени сгради. Правила за устройството и защитни мерки за електрическа безопасност. Отчитане на електроенергията. Норми за изпитвания за приемане”, одобрени с постановление на Министерството на енергетиката на Република Беларус от 23 август 2011 г. № 44, определя не само термина „заземяване”, но и термините, произтичащи от него:

заземяване - умишлено електрическо свързване на всяка точка от мрежата, електрическа инсталация или оборудване със заземително устройство;

защитно заземяване - заземяване, извършено с цел електрическа безопасност;

функционално заземяване (работно, технологично) - заземяване на точка или точки от система, или инсталация, или електрическо оборудване за цели, различни от целите на електрическата безопасност.

Съгласно ГОСТ 12.1.009-76 „Система от стандарти за безопасност на труда. Електрическа безопасност. Термини и определения "нулиране" - умишлено електрическо свързване с нулев защитен проводник на метални части, които не носят ток, които могат да бъдат под напрежение.

Целта на нулирането е да се елиминира опасността от токов удар за хората по време на повреда на тялото.

Принципът на работа на нулиране е трансформирането на късо съединение към тялото в еднофазно късо съединение (т.е. късо съединение между фазовия и нулевия проводник), за да предизвика голям ток, който може да осигури защита и по този начин автоматично да изключи повредената инсталация от електрическата мрежа. Такава защита може да бъде предпазители, магнитни стартери с вградена термична защита, контактори в комбинация с термични релета, автомати, които предпазват от токове на късо съединение и претоварване едновременно.

Заземяването подлежи на метални конструкции, които не носят ток на електрическо оборудване, което трябва да бъде заземено: корпуси на машини, апарати и др. В мрежа със заземяване корпусът на приемника не може да бъде заземен, без да го свържете към неутрален защитен проводник.

За безопасността на използването на електрически инсталации в съвременните електротехници се използват различни защитни съоръжения и конструкции, поради които претоварванията, късите съединения или контактът на работната част на оборудването с напрежение не увреждат човек. Основната защита при работа с електрифицирано оборудване е заземяването и заземяването. Тези два варианта се различават един от друг по начина на монтаж, а също така се използват за различни видове електрически съоръжения. За да разберете каква е разликата между нулиране и заземяване, трябва да се запознаете с техния принцип на работа и характеристики на инсталиране.

Заземяването и нулирането имат различни методи на монтаж, но служат на една и съща цел - осигуряване на електрическа безопасност

Защо се нуждаем от заземяване и заземяване

Днес има голям брой различни устройства и инструменти, чиято основна задача е да осигурят безопасност при работа с електрически инсталации. Ако възникне някаква неизправност, най-опасната последица от неизправност може да бъде напрежението върху металните части или корпуса на оборудването.

В зависимост от силата на тока, човек може да получи наранявания с различна тежест. Например, при 25 mA може да възникне мускулна парализа, която ще предотврати опит за прекъсване на контакт с повърхност под напрежение. Ако токът, протичащ през изолацията, е между 50 и 100 mA, тогава контактът с нея ще причини сериозни щети, като нарушено кръвообращение в тялото или дори смърт.

За да се избегнат описаните по-горе ситуации, при работа с електрически инсталации се използват различни устройства, които отговарят на правилата за общоприети мерки за безопасност.

Предпоставка за работата на електрическото оборудване е защитното заземяване и заземяването на електрическите инсталации, които предотвратяват токов удар в случай на нарушаване на изолацията на инсталацията.

За да разберете разликата между тези устройства, трябва да знаете какво представлява всяко от тях.

Концепцията за заземяване включва структури, които свързват инсталации, които използват електричество към земята. Поради това при докосване на жива повърхност зарядът, получен от човек, е сведен до минимум.

Използвайте този метод само в електрическо оборудване с изолирана неутрала. Поради връзката на земята към тялото на инсталацията, при нарушена изолация токът трябва да премине през заземителната част поради по-ниското съпротивление.

Заземяване на частна къща

Друга функция, изпълнявана от заземяването, е да увеличи тока на аварийна повреда. Това е необходимо, така че защитното електрическо устройство да работи, когато части, които не носят ток, са под напрежение. Това се дължи на факта, че заземителната инсталация, която има достатъчно високо ниво на съпротивление, може да няма достатъчно ток на повреда. Тази ситуация е опасна, защото въпреки аварийното състояние на оборудването, защитата не работи и рискът от нараняване на работещия персонал остава висок.

Заземяващото устройство в неговата структура е един или цяла група от проводници, които свързват тоководещи елементи към земята. Има няколко основни вида заземяване:

Работен тип. Основната цел е да се осигури непрекъсната работа на електрическото оборудване както при нормална работа, така и при авария.
Защитен тип. Предназначени за осигуряване на безопасност при работа с електрически инсталации. Основната причина за опасност в оборудването е повреда на тоководещия проводник върху работната повърхност или корпуса.
Тип мълниезащита. Основната цел е отстраняване на мълния, попаднала в мълниеприемник или гръмоотвод.

В допълнение към разделянето на типове, заземяващите устройства се различават по следното:

Изкуствено заземяване. Този тип структура е направена специално за осигуряване на защита от напрежение. Те се състоят от такива елементи като метални жици и пръти, тръби от нестандартен тип, стоманени ъглови приспособления.
естествено заземяване. Тази категория включва конструкции, изработени от метал, но първоначално не проектирани да осигуряват защита от напрежение. Обикновено като естествено заземяване се използват обсадни тръби, тръбопроводи, стоманобетонни конструкции.

Идентификационен знак за заземяване

Трябва да се отбележи, че естественият тип заземяване се използва при спазване на определени правила. Основната е забраната за експлоатация на конструкции, които са предназначени за пренос на запалими течности или газове. Също така проводниците от алуминий или тръби, чиято повърхност е покрита с антикорозионен слой изолация, не са подходящи за горната цел.

Зануляването се различава от заземяването както по предназначение, така и по принципа на монтаж. Свържете тази защитна система към метални части или корпус вместо към земя, които при нормална работа не провеждат електрически ток. Свържете земята към неутралата, използвана от източника на намалено трифазно напрежение. Може да се монтира и с помощта на еднофазен генератор на напрежение, а именно той се свързва към заземен терминал.

Нулирането е една от възможностите за защита срещу токов удар

Основната задача на нулирането е защитата на работещия персонал поради навременното задействане на превключващото автоматично оборудване. Принципът на действие е да се създаде изкуствено късо съединение по време на разрушаването на изолацията и протичането на ток към работната част на оборудването . Поради полученото късо съединение се задействат следните защитни устройства:

предпазител;
модерни системи за защита срещу късо съединение.

Разликата между заземяването и заземяването като правило е инсталирането и използването вместо по-прост и по-надежден метод при работа на оборудване, в което има смъртоносно заземен неутрал. Но преди да продължите с инсталирането на това защитно устройство, трябва да се има предвид, че токът на късо съединение, който ще се създаде с помощта на нулевия проводник, трябва да бъде достатъчно висок, за да може защитното устройство да работи със 100% вероятност.

Ако не е достатъчно да задействате прекъсвача или да прекъснете стопяемата връзка, това ще доведе до напрежение на всички други части на електрическото оборудване, които преди това не са били захранвани. Тази ситуация може да доведе до голяма опасност за живота на оперативния персонал и да засегне производствения процес.

Свързване на нулиране към машината

За инсталирането на заземяване е необходимо да се спазват някои правила, които осигуряват непрекъсната и безопасна работа на електрическите инсталации. Например, строго е забранено да се инсталира каквото и да е комутационно оборудване в нулевия проводник, тъй като прекъсването му може да доведе до появата на ток на места със заземяване.

Подобни видеа

За фаза, нула, заземяване, галванична изолация, път на тока е описано в това видео.

Въз основа на информацията, описана по-горе, можете да разберете как заземяването се различава от нулирането. Тъй като и двете инсталации са предназначени да осигурят безопасност на работното място, разликата им е ясно видима в метода на инсталиране и принципа на работа.

Заземяването, когато напрежението се появи на работната повърхност, бързо отклонява тока към земята. Нулирането, за разлика от предишната версия, не намалява напрежението самостоятелно, но провокира работата на автоматичните устройства и прекъсва част от веригата.

В зависимост от вида на електрическото оборудване и неговото местоположение се използва такъв метод на защита от горните опции, който ще увеличи максимално безопасността на здравето и живота на персонала.

Защитното заземяване е умишлено електрическо свързване със земята или неин еквивалент към метални части без ток, които могат да бъдат под напрежение. Състои се (фиг. 24.6) от заземен електрод 3 (метални проводници в земята с добър контакт с нея) и заземителен проводник 2, свързване на металния корпус на електрическата инсталация 1 със земен проводник.

Комбинацията от заземителен проводник и заземителни проводници се нарича заземително устройство. Защитното заземяване се използва в трифазни трипроводни и еднофазни двупроводни променливотокови мрежи с напрежение до 1000 V с изолирана неутрала (т.нар. Информационна система), както и в мрежи с напрежение над 1000 V AC и DC с всеки неутрален режим.

Защитното действие на заземяващото устройство се основава на намаляване до безопасна стойност на тока, преминаващ през човек в момента, в който той докосне повредена електрическа инсталация. Когато напрежението удари тялото на електрическата инсталация, човек, който го докосва и има добър контакт със земята, затваря електрическата верига: фаза ОТ - тялото на електрическата инсталация 1 – човек – земя – капацитивен х А , Х б ) и активен Р А , Р B съпротивление на връзката проводник-земя, фаза НО и AT. Електричеството ще тече през човека. Въпреки факта, че електрическите проводници на мрежата са монтирани върху изолирани опори, между тях и земята има електрическа връзка. Възниква поради несъвършенството на изолацията на проводници, опори и др. и наличието на капацитет между проводниците и земята. При голяма дължина на проводниците тази връзка става значима и активна Р и капацитивен х съпротивленията намаляват и стават съизмерими със съпротивленията на човешкото тяло. Ето защо, въпреки липсата на видима връзка, човек, който е под напрежение и има контакт със земята, затваря електрическа верига между различните фази на мрежата.

Ориз. 24.6. Защитна заземителна верига (системаТО):

1 - електрическа инсталация; 2 – заземител; 3 - заземен електрод

При наличие на заземително устройство се формира допълнителна верига: фаза ОТ – корпус на ел. инсталация – заземително устройство – заземяване – съпротивления х НО , Р А , Х б , Р б – фази A и B. В резултат на това токът на повреда се разпределя между заземяващото устройство и човека. Тъй като съпротивлението на заземителния проводник (не трябва да надвишава 10 ома) е многократно по-малко от съпротивлението на човек (1000 ома), през човешкото тяло ще премине малък ток, който няма да причини повреда. Основната част от тока ще премине през веригата през заземяващия електрод.

Заземителните проводници могат да бъдат естествени и изкуствени. Като естествени заземителни проводници използвайте метални конструкции и фитинги на сгради и конструкции, които имат добра връзка със земята, вода, канализация и други тръбопроводи, положени в земята (с изключение на тръбопроводи за запалими течности, запалими и експлозивни газове и тръбопроводи, покрити с изолация за защита от корозия).

Като изкуствено заземяване използвайте единични или групирани метални електроди с дължина 2,5-3,0 m, забити вертикално в земята на разстояние 2,5-3,0 m един от друг или положени хоризонтално в земята. Електродите са изработени от парчета метални тръби, ъглова стомана, канали с дебелина на стената минимум 4 mm. По-тънките профили поради корозия бързо се провалят.

Вертикалните електроди в груповото заземяване са свързани помежду си чрез заваряване с джъмпер, изработен от подобни материали и същите секции като самите електроди. Заземяващото устройство трябва да има изход навън (към повърхността на земята), направен чрез заваряване от същите материали. Служи за свързване на заземителния проводник.

За изпълнение на заземителните функции съпротивлението на заземяващото устройство в електрически инсталации с напрежение до 1000 V в мрежа с изолирана неутрала трябва да бъде не повече от 4 ома. При мощност на генератори и трансформатори, захранващи мрежата от 100 kV A или по-малко, съпротивлението на заземяващите проводници е не повече от 10 ома. Необходимото съпротивление се постига чрез инсталиране на съответния брой електроди в заземителния електрод, определен от изчислението. За глинести, влажни почви обикновено са достатъчни два или три електрода; в сухи, песъчливи или каменисти райони това може да не е достатъчно.

Съпротивлението на заземяващото устройство е съотношението на напрежението на заземяващото устройство към тока, протичащ от заземяващото устройство към земята.

Има дистанционни и контурни заземителни устройства. Дистанционното устройство се намира извън обекта със заземено оборудване. Предимството му е във възможността за избор на почва с най-ниско съпротивление. Заземяването на контура се извършва чрез задвижване на електроди по контура на заземяващото се оборудване и между него. Такава инсталация на електроди създава допълнителен защитен ефект поради увеличаването и изравняването (по-равномерното разпределение) на земните потенциали в зоната, в която се намира човек.

Нулиране- това е умишлено електрическо свързване на метални неносещи части на електрически инсталации, които могат да бъдат под напрежение, със заземен неутрал на източник на ток (генератор или трансформатор).

В четирипроводни или петпроводни мрежи с неутрален проводник и заземен неутрал на източник на ток с напрежение до 1000 V (т.нар. система TN) нулирането е основното средство за защита. Заземяването в такива мрежи е неефективно.

Свързването на електрическите инсталации към неутралата на източника на ток се извършва с помощта на неутрален защитен проводник ( RE- диригент). Не трябва да се бърка с нулевия работен проводник (N-проводник), който също е свързан към неутралния източник, но служи за захранване на еднофазни електрически инсталации. Нулев защитен проводник RE положени по трасето на фазовите проводници, в непосредствена близост до тях. Система, при която има нулев работен проводник н и нулев защитен проводник RE, и те са разделени по цялото протежение на пистата, т.нар TN-S система. Писмо С означава разделяне на посочените проводници по цялата им дължина.

Като нулев защитен проводник в мрежи до 1000 V се препоръчва преди всичко да се използва нулев работен проводник (освен в специални случаи), към който са свързани електрически инсталации. В този случай той се нарича комбиниран нулев защитен и нулев работен проводник (PEN-проводник), а самата система - TN-C система. Това е системата TN , в който нулевите защитни и нулеви работни проводници са комбинирани в един проводник по цялата му дължина (фиг. 24.7).

Ако функциите на нулевия защитен и нулевия работен проводник се комбинират в един проводник само в някаква част от него, като се започне от източника на захранване, а след това те отиват отделно (първият от тях служи за защита на електрически инсталации, а вторият за захранване еднофазни електрически инсталации), тогава такава система се нарича TN-C-S система.

Съгласно изискванията на PUE вече не е възможно да се комбинират отново тези разделени проводници.

Ориз. 24.7. Схема на заземяване (системаTN-C ):

1 – заземяване на нулата на трансформатора; 2 – източник на ток (трансформатор); 3 – източник на ток неутрален; 4 – заземяване на корпуса на трансформатора; 5 - нулев работен (той също е нулев защитен) проводник на мрежата; 6" - неутрален защитен проводник на електрическата инсталация; 7 - предпазител; 8 - електрическа инсталация; 9 - повторно заземяване на нулевия защитен проводник на мрежата; Л 2, Л 3 - фазови проводници; ХИМИЛКА - нулев работен проводник и нулев защитен проводник, комбинирани в едно

Според PUE не е разрешено да се използва като RE проводници:

метални обвивки от изолационни тръби и тръбни проводници, носещи кабели за кабелни електрически инсталации, метални маркучи, както и оловни обвивки от проводници и кабели;
газопроводи и други тръбопроводи за горими и взривоопасни вещества и смеси, канализационни и отоплителни тръби;
водопроводни тръби с изолационни вложки в тях.

Защитното действие на нулирането се основава на намаляване до безопасна стойност на тока, преминаващ през човек в момента, в който той докосне повредена електрическа инсталация, и след това изключване на тази инсталация от мрежата. Нулирането работи по следния начин. Когато напрежението удари тялото на занулена електрическа инсталация 8 (Фиг. 24.7) по-голямата част от тока от него ще премине към мрежата през неутралния защитен проводник 6. През човешкото тяло по веригата: корпус на електрическа инсталация 8 – човек - земя - заземително устройство 9 – нулев работен проводник 5 ще премине лек ток, който не причинява повреда (поради по-високото съпротивление на тази верига в сравнение със съпротивлението на веригата през нулевия защитен проводник 6). В същото време късо съединение към тялото на фазовия проводник с такава защитна схема автоматично се превръща в еднофазно късо съединение между фазовия и нулевия работен проводник 5 на мрежата, в резултат на което след 0,2– 7 s се задейства токовата защита (изгаря предпазител 7, прекъсвачът се изключва и т.н.) и електрическата инсталация, а с нея и човекът, се обезточват напълно. Така в първоначалния момент нулирането работи подобно на защитното заземяване и впоследствие напълно спира ефекта на тока върху човек. Само в този случай токът, преминаващ през човешкото тяло, преди да се задейства защитата, ще бъде няколко пъти по-малък, тъй като съпротивлението на нулевия проводник обикновено не надвишава 0,3 Ohm, а допустимото съпротивление на заземяващия електрод е 4 Ohm.

При нагорещени електрически инсталации до 1 kV с плътно заземена неутрала, за да се осигури надеждно автоматично изключване на аварийната секция, проводимостта на фазовите и нулевите защитни проводници и техните връзки трябва да осигуряват ток на късо съединение не по-малко от три пъти номиналният ток на предпазителя на най-близкия предпазител или прекъсвач с освобождаване с характеристика, обратно зависима от тока (термично освобождаване), 1,4 пъти - за прекъсвачи с електромагнитни освобождавания с номинален ток до 100 A и 1,25 пъти - със стойност на тока над 100 А.

Нулевият защитен проводник 5 на мрежата трябва да осигури надеждна връзка на електрическите инсталации с неутралния източник. Поради това всички фуги са заварени. В него е забранено да се монтират предпазители и превключватели (с изключение на случаите на едновременно изключване и фазови проводници).

Нулевият защитен проводник 5 на мрежата е заземен: при източника на ток с помощта на заземен електрод 1; в краищата на въздушни линии (или разклонения от тях) с дължина над 200 m; на входовете на въздушната линия към електрическите инсталации. Повторно заземяване 9 са необходими за намаляване на риска от токов удар при прекъсване на неутралния проводник и фазово късо съединение на тялото на електрическата инсталация зад прекъсването, както и за намаляване на напрежението върху тялото в момента на работа на текущата защита. Съгласно PUE, съпротивлението на заземяващото устройство, към което е свързан неутралът на източника на ток, като се вземат предвид естествените и повтарящи се заземителни проводници на неутралния проводник, трябва да бъде съответно не повече от 2, 4 и 8 ома, при линейни напрежения на трифазния източник на ток от 660, 380 и 220 V. Съпротивлението на всеки повтарящ се заземителен проводник поотделно не трябва да бъде повече от 15, 30 и 60 ома, съответно, при същите напрежения.

В мрежа, където се използва заземяване, е невъзможно да се заземят корпусите на електрическите инсталации без тяхното заземяване, тъй като в случай на фазово късо съединение на тялото на заземена, но не нулена електрическа инсталация, всички тела на други нулеви електрически инсталации ще бъдат под напрежение. В същото време допълнителното заземяване на нулеви електрически инсталации е много полезно. Повишава надеждността на заземяването на нулевия проводник.

Ако в помещението има няколко електрически инсталации, тогава всяка от тях е заземена или нулирана чрез свързване към заземителната (нулираща) линия, която е метален проводник с напречно сечение най-малко 100 mm2 (например стоманена лента 40 x 4 mm), подсилени около периметъра на помещението. Основният е свързан към заземителен електрод или към нулев защитен проводник (в зависимост от приетата защитна система) или към двете едновременно.

Не се допуска последователно заземяване или заземяване на електрически инсталации (една от друга) (фиг. 24.8).

Заземяващите проводници със заземяваща заземителна линия са свързани с най-малко два проводника, свързващи ги към заземяващия проводник на различни места.

Свързването на заземяващите проводници към заземяващия електрод и заземяващите конструкции се извършва чрез заваряване, а към главната заземителна скоба, телата на апаратите, машините и опорите на електропроводите - чрез болтове (за извършване на измервания), като се вземат мерки срещу отслабване на контакта и неговата корозия.

Ориз. 24.8.

1, 4, 5 и 6 - правилно зануляване на ел. инсталацията; 2 и 3 – неправилно зануляване на ел. инсталацията; 7 - линия за заземяване (нулиране).

За да се осигури надеждна защита, напречните сечения на всички защитни проводници (PE проводници) трябва да бъдат най-малко тези, посочени в табл. 24.3, при условие че са направени от същите материали като фазовите проводници.

Таблица 24.3

Най-малкото напречно сечение на защитните проводници RE

Сечение на фазовите проводници, mm2	Най-малкото напречно сечение на защитните проводници (PE проводници), mm2

16 < 5 ≤ 35

Напречното сечение на PEN проводника трябва да бъде най-малко 10 mm2 за мед или 16 mm2 за алуминий.

Размерите на заземяващите проводници и заземяващите проводници, положени в земята, са дадени в таблица. 24.4.

Заземяването или заземяването на електрически инсталации трябва да се извършва при номинално напрежение:

над 50 V AC или над 120 V DC - във всички електрически уредби, независимо къде се експлоатират;
над 25 V AC или над 60 V DC - в помещения с повишена опасност;
над 12 V AC или над 30 V DC - в особено опасни помещения и при външни инсталации;
при всяко напрежение на променлив и постоянен ток - във взривоопасни помещения от всякакъв клас.

Частите, подлежащи на нулиране или заземяване, включват: корпуси на електрически машини (включително технологично оборудване със захранване), корпуси на трансформатори, лампи, рамки на разпределителни табла, ножови превключватели, контролни панели, метални обвивки и броня на електрически кабели; метални тръби, в които е положено електрическо окабеляване; метални кутии на мобилни и преносими електрически приемници и др. (в съответствие с изискванията на PUE).

Нулиране (заземяване ) метални кутии на преносими електрически инсталации прокарайте допълнителен жилищен кабел (проводник ХИМИЛКА в системата TN-C в система, където нулевият работен и нулевият защитен проводник са комбинирани в един ХИМИЛКА- проводник): третото ядро за еднофазни и четвъртото - за трифазни електрически приемници.

Ако се използва разделена нулева работна система ( н ) и защитна нула (RE) проводници (система TN-S), тогава в захранващия кабел вече трябва да има две допълнителни ядра: (Н) и (RE). Същото трябва да е в щепсела и гнездото. Ядрата на тези проводници трябва да са гъвкави, медни, тяхното напречно сечение трябва да е равно на напречното сечение на фазовите проводници и да бъде най-малко 1,5 mm2.

Щепселните съединители (щепсели и гнезда) трябва да бъдат проектирани така, че свързването на защитните проводници да става преди свързването на фазовите проводници, а изключването да става в обратен ред. Това обикновено се постига чрез използване на по-дълъг щифт за защитния проводник на щепсела. (RE или ХИМИЛКА), отколкото за фазовите проводници (фиг. 24.9 и 24.10).

Ако корпусите на гнездото или щепсела са направени от метал, тогава към тях са свързани и защитни проводници. (ХИМИЛКА или RE, в зависимост от това коя защитна система се използва). Във всички случаи щепселът е свързан към електрическия приемник, гнездото - към мрежата.

Таблица 24.4

Най-малките размери на заземителни проводници и заземителни проводници, положени в земята

Материал	Профил на секция	Диаметър, мм	Площ на напречното сечение, mm2	Дебелина на стената, мм
Станете черни	за вертикално заземяване

	Правоъгълна


Стомана поцинкована	за вертикално заземяване
	за хоризонтално заземяване
	Правоъгълна


	Правоъгълна

	Многожично въже	1,8 (диаметър на всеки проводник)

За определяне на техническото състояние на заземяващото устройство се извършват визуални проверки на неговата видима част (поне веднъж на всеки 6 месеца от отговорните за електрическите съоръжения), проверки със селективно отваряне на почвата, измерване на параметрите на заземяващото устройство в съответствие със стандартите за изпитване на електрическо оборудване.

Ориз. 24.9. TN-C :

а - гнездо; b - вилица

Ориз. 24.10. Щепсел конектор (конектор) за свързване на преносима електрическа инсталация към електрическата мрежа на заземителната система TN-S:

а - гнездо; b - вилица

Инспекциите със селективно отваряне на почвата се извършват на места, които са най-податливи на корозия, както и в близост до точките на заземяване на неутрали на силови трансформатори, връзки на разрядници и отводители на пренапрежение най-малко веднъж на 12 години. По време на проверката се оценява състоянието на контактните съединения, наличието на антикорозионно покритие и липсата на счупвания. Резултатите от проверките се вписват в паспорта на заземяващото устройство на установената форма.

При отваряне на почвата се извършва инструментална оценка на състоянието на заземяващите електроди и степента на корозия на контактните съединения. Заземяващият електроден елемент се сменя, ако повече от 50% от сечението му е разрушено. Резултатите от проверките са документирани.

При определяне на техническото състояние на заземяващото устройство се извършва следното:

измерване на съпротивлението на заземяващото устройство;
измерване на напрежението на допир (в електрически инсталации, чието заземително устройство е изпълнено в съответствие със стандартите за напрежение на допир);
проверка на наличието на верига между заземяващото устройство и заземените елементи, както и връзките на естествените заземителни проводници със заземяващото устройство;
измерване на токове на късо съединение на електрическа инсталация;
проверка на състоянието на аварийните предпазители;
измерване на съпротивлението на почвата в зоната на заземяващото устройство.

Подобни статии: