Работещите електрически уреди трябва да бъдат заземени. В зависимост от целта, тя може да бъде работеща или защитна. Първият е за правилната работа на устройствата, а вторият е за защита на хората. Принципът на работа на едното и второто е различен.
Основните цели и задачи на заземяването
Почвата е в състояние да неутрализира електрически ток, тъй като степента на неговото напрежение е нула. Съпротивлението е основният индикатор за заземяващо устройство, по който е възможно да се прецени неговото качество и способност да изпълни предназначението си. Специфичната устойчивост зависи от състава на почвата, наличието на химикали в нея - кисела или алкална, влага, ронливост. В зависимост от състава на почвата може да се наложи да използвате специален комплект за заземяване или пълна подмяна на земята за правилната работа на заземяващите устройства.
Заземяването е свързването на всяко устройство, електрическа инсталация или част от мрежата към заземително устройство. Това е заземяващ проводник и заземяващи проводници, през които токът се влива в земята и се неутрализира.
Възможно е да има няколко заземяващи превключватели. В разпределена верига те са разположени около периметъра на обект, чиято електрическа мрежа трябва да бъде закрепена. Проводимата част (заземяващи проводници) обикновено са изработени от метал. Към тях се довеждат заземяващи електроди, които имат пряк контакт с почвата.
Заземителното устройство е монтирано на верига. Заземителният цикъл е серия от електродни проводници, които се запушват в земята. Дължината им е 3 метра, те са разположени на малко разстояние един от друг. Като съединение се използва хоризонтална метална лента, която се полага в почвата на плитка дълбочина до 1 метър. Връзката с електродите се осъществява с помощта на конвенционално заваряване. В специални комплекти за заземяване части от оборудването са резбовани, което не влияе върху работните свойства.
Работното заземяване е необходимо в следните случаи:
- Защита на оборудването от статично електричество. Процесите, които се срещат в природата, като светкавици, могат да повлияят на тока, протичащ във веригата, в резултат на което оборудването може да се повреди. Електроди, инсталирани в заряда на излишния ток на земята.
- Защита на мрежата срещу късо съединение.
- Защита от пренапрежение
Пример за работна земя е гръмоотвод, който е свързан с електроди. Особено уместно в генератори, трансформатори.
Принцип на защитно заземяване
Защитното заземяване е набор от мерки, които са насочени към защита на оборудването и хората, които работят с него. Използва се за елиминиране на електромагнитни смущения, произтичащи от устройство наблизо, както и за неутрализиране на смущения по време на превключване в силовата верига.
Мълниезащита
Въздушната среда е секция с високо съпротивление, но разрядът има мощност, надвишаваща това съпротивление, поради което се пробива през нея. По пътя от горните слоеве на атмосферата към земята мълнията избира районите с най-малка устойчивост - мокри зони, стени, дървета и капки вода.Това обяснява факта, че изхвърлянията често попадат в дървото - то има по-малко съпротивление от въздуха около него. Когато навлиза в сградата, токът преминава и през зоните с най-малко съпротивление - това са метални тръби, електрически уреди или техните метални части, мокри стени. Ако устройството не е заземено, докосването му по време на преминаване на зареждането може да бъде фатално.
Когато на покрива е монтиран гръмоотвод, зарядът влиза в него и след това се придвижва към земята и се неутрализира. Важно е токовете да не се разпространяват вътре в обекта, така че материалите, които се използват за оборудване на земята, имат ниско съпротивление. Според правилата тя не трябва да надвишава 4 ома. Самият проводник на мълния трябва да бъде свързан към електродите в земята.
Защита от пренапрежение
Електронното оборудване е чувствително към пренапрежения или мощни електрически инсталации, работещи в радиуса им. Внезапните удари на мълния наблизо могат да повредят електрониката.
Като пример: по време на гръмотевична буря може да се появи свръхзаряд в медния кабел, с който са свързани къщите и през който протича ток. Заряд с увеличаване на размера му може да унищожи кабела. В този случай на електропровода се поставя SPD - устройство за защита от пренапрежение, така че излишният заряд да се изкопае в земята.
Защита на хората
Случаите на устройства, всички метални елементи са способни да провеждат ток. Ако докоснете незаземлено устройство, в което се е натрупало статично електричество, можете да получите силен удар. Това ще се отрази предимно на сърдечно-съдовата и нервната система. Гумени обувки, гумирани ръкавици, абсолютно суха стая спомагат за намаляване на въздействието, но хората рядко обикалят апартамент или офис в гумени ботуши. Свързването на третия проводник към корпуса на инструмента и след това свързването му с електродите ви позволява да използвате излишния ток в земята.
В старите частни и многостайни сгради не са проведени мерки за заземяване, следователно всички електрически уреди представляват потенциална опасност за хората.
Домашните устройства могат да изглеждат така: към тялото на устройството е свързан проводник, който се показва на улицата и е свързан с метален продукт, задвижен в земята (тръба, ъгъл, кофа, фитинги). Тези продукти са добри проводници на ток, за разлика от човешкото тяло, така че токът избира метала и отива в земята.
Разлика на работното заземяване от защитното
Работното и защитното заземяване съгласно правилата за безопасност не трябва да се комбинира с водна верига. По време на атмосферните разряди електрическите уреди могат да бъдат повредени и защитната земя няма да работи.
Във функционалната (работеща) верига на заземяване всички структури, носещи ток, са свързани към електродите, монтирани в земята. За правилната работа на работната земя се използват и предпазители, които поемат напрежение върху себе си и се провалят.
Работното заземяване е оборудвано в случай, че към устройствата са приложени инструкциите на производителя и изискванията, които защитават това устройство.
Има повече изисквания за защитно заземяващо устройство, тъй като то има по-важни задачи: спасяване живота на хората.
| Предназначение на работното заземяващо устройство | Предназначение на защитно заземяване |
| Уреди с висока мощност | Трифазни уреди с мощност по-малка от 1 kW |
| Електронно чувствително оборудване | Едно- и двуфазни устройства, които нямат контакт със земята |
| Медицински устройства | Оборудване с мощност над 1 kW |
| Електронна технология, която е носител на важна информация | В обезопасени вериги с неутрален проводник |
Най-надеждното заземяване е осигурено в електрическата верига на къщата. Кабелите, които пасват на всеки контакт, трябва да бъдат трижилни.Третото ядро се свързва със земята и премахва статичното електричество, а също така предотвратява навлизането на къси съединения и мълнии в сградата.
Защитни изисквания към Земята
За да могат заземяващите инсталации да изпълняват своите функции, те трябва да отговарят на определени параметри и инструкции на производителя на оборудването.
Нюанси, които засягат функционалността:
- Устойчивост на почвата поради нейните физикохимични характеристики. Мокра глина, графитен чипс, торф, солени блата или морска вода провеждат най-добрия ток. По-лошо - сух пясък или твърди скали - гранит, натрошен камък, кварц, асфалт, бетон.
- Областта на контакт на заземяващия електрод с почвата. Колкото по-голяма е площта, толкова по-благоприятни условия се създават за потока на тока, толкова по-бързо се случва това. Можете да увеличите площта, като инсталирате по-голям брой електроди по контура на сградата. В този случай те са свързани заедно със стоманена плоча в едно цяло. Ако увеличите размера на един електрод, общата площ също ще се увеличи. Монтирането на вертикален метален контур помага да се увеличи площта, ако долните слоеве на почвата имат по-голяма устойчивост от повърхностните.
Тъй като е трудно да се постигне идеална устойчивост на почвата, устройствата се създават въз основа на неговите характеристики. Всяка електрическа инсталация има свои собствени стандарти за съпротива за заземяващи устройства. Например за електрическа подстанция с напрежение над 100 кВт съпротивлението не трябва да бъде повече от 0,5 ома, а за домашна мрежа с TT система, както и използването на автоматично изключване до 500 ома.
Металните заземители не трябва да бъдат покрити с бояджийски материали. Понякога като заземяващо устройство се използва подземната част на сградата с метални конструкции - електропроводим бетон с армировка вътре. Не използвайте газови метални тръби, за да решите проблема със заземяването.
Съгласно правилата за електрическа инсталация, заземяването подлежи на следното:
- Мрежи с напрежение по-високо от 380 V.
- Особено опасни и външни инсталации.
Части от оборудване, подлежащо на заземяване и заземяване:
- Заграждения за електрическо оборудване.
- Вторична намотка на трансформатор.
- Задвижвания на електрически уреди.
- Табла, шкафове.
- Метално строително оборудване.
- Желязна обвивка на кабела.
Ако напрежението не надвишава 42 V AC или 110 V DC, заземяването не е необходимо.
Домашно заземяване
Повечето битови произшествия включват докосване на устройство, което има повреда на изолацията. Човешкото тяло в този случай е токов проводник. Електрически готварски плотове, перални и съдомиялни машини, радиатори, микровълнови печки, бойлери, персонални компютри, съдомиялни машини - всичко това са метални конструкции, които водят електричеството добре и без заземяване, могат да бъдат вредни за здравето.
Късо съединение - това е контактът на фазовите и неутралните проводници в мрежата, което води до работата на аварийна защита и изключване на устройството от захранването. Най-често това не е късо съединение, а изтичане на ток, който се натрупва в корпуса на домакинското оборудване. Това може да доведе до токов удар.
За безопасност на хората е необходимо да се монтират контакти с контакти за заземяване. Към контакта трябва да бъде свързан трижилен кабел. При двуядрена и трижилна система заземяването е оборудвано по различни начини - от разклонителната кутия или електрическото табло.
Не използвайте тръби за газ, вода или централно отопление като заземен електрод.
Заземяване в случай на електрически неизправности
Неизправност на оборудването означава повреда на изолацията и възникване на фаза в корпуса на инструмента.Ако части от оборудването са под напрежение, но нямат защита под формата на заземяване и RCD, човек, който не е запознат с опасността, може да получи токов удар.
Във второто изпълнение изтичането на ток може да не е значително, устройството за защита на оборудването няма да реагира на напрежението и няма да изключи устройството. Човек може да получи лек удар.
Ако случаят не е заземен, но RCD е инсталиран, той ще работи 0.02 секунди, след като човек докосне тялото на устройството. Това време не е достатъчно, за да причини вреда на здравето.
Най-ефективната схема по отношение на безопасността е наличието на заземяване и RCD. Ако се появи теч на ток и той премине в земята, RCD реагира и изключва устройството.
Как се изчислява параметрите на основните заземяващи елементи
Изчисляването на параметрите на заземяващото устройство се извършва според формулите. Изходните елементи са:
- устойчивост на почвата в тази област;
- дължината, дебелината, диаметърът на електродите, както и техният брой.
На практика във всички случаи има несъответствия с предвидения работен план, тъй като почвеният индекс трябва да се анализира по-точно. Почти невъзможно е да направите това: на 100 квадратни метра е необходимо да пробиете около 100 мини мини до 10 м дълбочина, за да оцените почвените слоеве, неговия състав и включването на елементи - глина, варовик, пясък и други компоненти.
Монтажът на заземяващи устройства се извършва според основния принцип на заземяване: наличието на марж на безопасност, имащи средни стойности на параметрите. Колкото по-ниско е съпротивлението, толкова по-добре за всички електрически уреди и хора.
Монтаж на заземяване
Вертикалните електроди по-ефективно изпълняват функциите си, тъй като те могат да бъдат инсталирани на голяма дълбочина. При хоризонтално полагане на малка дълбочина съпротивлението се увеличава, особено през зимата, когато горните слоеве на земята замръзнат.
За електродите се използват щифтове, чиято дължина е повече от 1 метър (обикновено 1,5 m). Такива конструкции са лесни за удряне в земята с конвенционален чук, връзката се извършва в хоризонтална равнина с дълбочина най-малко 0,5 m.
