Појам и принцип деловања заштитног уземљења

Електрични уређаји у раду морају бити уземљени. У зависности од намене, може бити радна или заштитна. Прва је за исправан рад уређаја, а друга за заштиту људи. Принцип рада једног и другог је различит.

Главни циљеви и циљеви уземљења

Земља је у стању да неутралише електричну струју, пошто је степен њеног напона нула. Отпор је главни показатељ уређаја за уземљење, према којем се може судити о његовом квалитету и способности да испуни своју сврху. Отпорност зависи од састава тла, присуства хемикалија у њему - киселе или алкалне, влаге, растреситости. У зависности од састава тла, можда ће бити потребно користити посебан комплет за уземљење или потпуно заменити тло за исправан рад уређаја за уземљење.

Уземљење је повезивање било ког уређаја, електричне инсталације или дела мреже са уређајем за уземљење. То је електрода за уземљење и проводници за уземљење кроз које струја тече у земљу и неутралише се.

Може бити неколико прекидача за уземљење. У дистрибуираној шеми налазе се дуж периметра објекта, чија електрична мрежа мора бити осигурана. Проводни део (прекидачи за уземљење) су обично направљени од метала. Њима се испоручују електроде за уземљење које имају директан контакт са земљом.

Уређај за уземљење је постављен дуж петље. Петља уземљења је низ проводника електрода који се забијају у земљу. Њихова дужина је 3 метра, налазе се на малој удаљености једни од других. Као веза користи се водоравна метална трака, која се полаже у тло на малој дубини - до 1 метар. Повезивање са електродама врши се уобичајеним заваривањем. У посебним комплетима за уземљење, делови опреме повезани су навојем, што ни на који начин не утиче на радна својства.

Радно уземљење је неопходно у следећим случајевима:

• Заштита опреме од накупљања статичког електрицитета. Природни процеси попут муње могу утицати на струју која тече у кругу, узрокујући оштећење опреме. Електроде уграђене у земљу одводе вишак струје.
• Заштита мреже од кратких спојева.
• Заштита од пренапона.

Пример радног тла је громобран који је повезан са електродама. Посебно важно у генераторима, трансформаторима.

Принцип заштитног уземљења

Заштитно уземљење је скуп мера које имају за циљ заштиту опреме и људи који раде са њом. Користи се за уклањање електромагнетних сметњи које произилазе из оближњег уређаја, као и за неутралисање сметњи приликом укључивања у струјни круг.

Громобранска заштита

Ваздушно окружење је одељак са великим отпором, али пражњење има снагу која премашује овај отпор, па се пробија кроз њега.На свом путу из горње атмосфере до тла, гром одабире подручја са најмањим отпором - влажна подручја, зидове, дрвеће и капљице воде. Ово објашњава чињеницу да испуштања често падају у дрво - оно има мањи отпор од ваздуха око њега. Када уђе у зграду, струја такође пролази кроз подручја са најмањим отпором - то су металне цеви, електрични уређаји или њихови метални делови, влажни зидови. Ако уређај није уземљен, додиривање током пуњења може бити кобно.

Када се громобран постави на кров, набој улази у њега, а затим се помера у земљу и неутралише. Важно је да се струје не шире у објекат, стога материјали који се користе за уређење уземљења имају мали отпор. Према правилима, не би требало да прелази 4 ома. Сам громобран мора бити повезан са електродама у земљи.

Заштита од пренапона

Електронска опрема је осетљива на ударе струје или моћне електричне инсталације које раде у њиховом радијусу. Изненадни удар грома у близини може оштетити електронику.

Као пример: током грмљавине може доћи до прекомерног пуњења у бакарном каблу који повезује куће и кроз који протиче струја. Пуњење, како се његова величина повећава, може уништити кабл. У овом случају, на далековод је инсталиран СПД - импулсни уређај за заштиту од пренапона, тако да се вишак наелектрисања испушта у земљу.

Заштита људи

Кутије за инструменте, сви метални елементи су способни да проводе струју. Ако додирнете неуземљени апарат који је акумулирао статички електрицитет, можете добити тешки удар. Ово ће утицати првенствено на кардиоваскуларни и нервни систем. Гумене ципеле, гумиране рукавице и апсолутно сува соба помажу да се смањи утицај, али људи ретко шетају по стану или канцеларији у гуменим чизмама. Повезивање треће жице са телом уређаја, а затим повезивање са електродама, омогућава одлагање вишка струје у земљу.

У старим приватним и вишестамбеним зградама нису спроведене мере уземљења, па сви електрични уређаји представљају потенцијалну опасност за људе.

Уређаји сами направљени могу изгледати овако: жица је повезана са телом уређаја која се износи на улицу и повезује са металним производом забијеним у земљу (цев, угао, канта, фитинги). Ови производи су добри проводници струје, за разлику од људског тела, па струја одабире метал и одлази у земљу.

Разлика између радног уземљења и заштитног

Радно и заштитно уземљење, према сигурносним прописима, не би требало комбиновати са воденим кругом. Електрична пражњења могу бити оштећена атмосферским пражњењем и заштитно уземљење неће радити.

У функционалној (радној) шеми уземљења, све струјне струје повезане су на електроде уграђене у земљу. За исправан рад радног уземљења користе се и осигурачи који узимају напон на себе и отказују.

Функционално уземљење је обезбеђено ако су упутства и захтеви произвођача прикључени на уређаје који штите уређај.

Заштитном уређају за уземљење намеће се више захтева, јер има важније задатке: спасавање живота људи.

Најпоузданије уземљење је обезбеђено у електричном кругу куће. Каблови који се уклапају у сваки излаз морају бити трожични. Трећи проводник је повезан са земљом и проводи статички електрицитет, а такође спречава улазак кратких спојева и грома у зграду.

Захтеви за заштитно уземљење

Да би инсталације уземљења обављале своје функције, морају се придржавати одређених параметара и упутстава произвођача опреме.

Нијансе које утичу на функционалност:

• Отпор тла због његових физичко-хемијских карактеристика. Мокра глина, графитни ивер, тресет, мочвара или морска вода најбоље проводе струју. Још горе - сув песак или тврде стене - гранит, ломљени камен, кварц, асфалт, бетон.
• Подручје контакта уземљене електроде са земљом. Што је површина већа, то се стварају повољнији услови за проток струје, то се брже дешава. Можете повећати површину инсталирањем више електрода дуж контуре зграде. У овом случају, они су повезани челичном плочом у једну целину. Ако повећате величину једне електроде, повећаће се и укупна површина. Постављање вертикалне металне контуре помаже у повећању површине ако доњи слојеви тла имају већи отпор од површинских.

Будући да је тешко постићи идеалан отпор тла, уређаји су дизајнирани на основу његових карактеристика. Свака електрична инсталација има своје стандарде отпорности уземљења. На пример, за електричну подстаницу са напоном већим од 100 кВ, отпор не би требало да буде већи од 0,5 Охм, а за кућну мрежу са ТТ системом, као и коришћење аутоматског искључивања, до 500 Охм.

Метални прекидачи за уземљење не смеју бити прекривени бојама и лаковима. Понекад се подземни део зграде са металним конструкцијама користи као уређај за уземљење - електрично проводљиви бетон са арматуром изнутра. Гасне металне цеви не могу се користити за решавање проблема уземљења.

Према правилима за уградњу електричних инсталација, уземљење подлеже:

• Мреже са напонима изнад 380 В.
• Изузетно опасне и спољне инсталације.

Делови опреме који се уземљују и уземљују:

• Кућишта за електричну опрему.
• Секундарни намотај трансформатора.
• Погони електричних уређаја.
• Разводне табле, оквири ормана.
• Опрема металних конструкција.
• Гвоздени плашт кабла.

Ако напон не прелази 42 ВАЦ или 110 ВДЦ, уземљење није потребно.

Уземљење домаћинства

Већина незгода у домаћем окружењу повезана је са додиривањем уређаја који има оштећења на изолацији. Људско тело је у овом случају проводник струје. Електричне плоче, машине за прање веша и машина за прање судова, радијатори грејања, микроталасне пећнице, котлови, рачунари, машине за прање судова - све су то металне конструкције које добро проводе електричну енергију и без штете могу штетити здрављу.

Кратки спој је контакт фазне и неутралне жице у мрежи, што доводи до рада заштите у случају нужде и искључивања уређаја са напајања. Најчешће се не дешава кратки спој, већ цурење струје која се акумулира у кућишту опреме за домаћинство. То може довести до струјног удара.

Ради безбедности људи потребно је уградити утичнице са контактима за уземљење. На утичницу мора бити повезан трожични кабл. Са двожичним и трожичним системом, уземљење је опремљено на различите начине - од разводне кутије или електричне плоче.

Цеви за гас, воду или даљинско грејање не могу се користити као уземљивачка електрода.

Рад уземљења у случају електричних кварова

Под кваром опреме подразумева се оштећење изолације и појава фазе у кућишту уређаја. Ако су делови опреме под напоном, али немају заштиту у облику уземљења и РЦД-а, особа која није свесна опасности може добити електрични удар.

У другој опцији, цурење струје можда неће бити значајно, уређај за заштиту опреме неће реаговати на напон и неће искључити уређај. Особа може задобити лакши ударац.

Ако кућиште није уземљено, али је РЦД инсталиран, активираће се за 0,02 секунде након што особа додирне кућиште уређаја. Ово време није довољно да наштети здрављу.

Најефикаснији круг са становишта сигурности је присуство уземљења и РЦД. У случају тренутног цурења и његовог преласка на тло, РЦД реагује и искључује уређај.

Како се израчунавају параметри главних елемената уземљења

Прорачун параметара уређаја за уземљење врши се према формулама. Почетни елементи су:

• отпор тла на овом подручју;
• дужина, дебљина, пречник електрода, као и њихов број.

У пракси у свим случајевима постоје неслагања са планираним планом рада, јер се индикатор тла мора тачније анализирати. Готово је немогуће то учинити: на 100 квадратних метара потребно је избушити око 100 мини мина до 10 м дубине како би се проценили слојеви тла, његов састав и укључивање елемената - глине, кречњака, песка и других компоненте.

Уградња уређаја за уземљење врши се према главном принципу уземљења: присуство сигурносног фактора, са просечним вредностима параметара. Што је мањи отпор добијен, то је боље за све електричне уређаје и људе.

Уградња прекидача за уземљење

Вертикалне електроде извршавају своје функције ефикасније, јер се могу уградити на веће дубине. При хоризонталном полагању на малој дубини, отпор се повећава, посебно зими, када се горњи слојеви тла замрзне.

За електроде се користе клинови чија је дужина већа од 1 метра (обично 1,5 м). Лако је забити такве конструкције у земљу помоћу уобичајеног чекића; веза се врши у хоризонталној равни дубине најмање 0,5 м.