Radni električni uređaji moraju biti uzemljeni. Ovisno o namjeni, može biti radna ili zaštitna. Prvo je za ispravan rad uređaja, a drugo za zaštitu ljudi. Princip rada jednog i drugog je različit.
Glavni ciljevi i ciljevi uzemljenja
Tlo je u stanju neutralizirati električnu struju, budući da je stupanj njegovog napona nula. Otpor je glavni pokazatelj uzemljujućeg uređaja pomoću kojeg se može prosuditi o njegovoj kvaliteti i sposobnosti da ispuni svoju svrhu. Specifična otpornost ovisi o sastavu tla, prisutnosti kemikalija u njemu - kiseloj ili alkalnoj, vlazi, krhkosti. Ovisno o sastavu tla, možda ćete trebati koristiti neki poseban kit za uzemljenje ili potpunu zamjenu tla za ispravan rad uzemljujućih uređaja.
Uzemljenje je povezivanje bilo kojeg uređaja, električne instalacije ili dijela mreže s uzemljujućim uređajem. To je uzemljujući vodič i uzemljivač kroz koji struja teče u zemlju i neutralizira se.
Možda postoji nekoliko prekidača za uzemljenje. U raspodijeljenom krugu nalaze se oko perimetra objekta čija električna mreža mora biti osigurana. Vodljivi dio (uzemljivači) obično su izrađeni od metala. Na njih se dovode uzemljujuće elektrode koje imaju izravan dodir s tlom.
Uređaj za uzemljenje montiran je na krug. Uzemljena petlja je niz elektroda koji se začepljuju u zemlju. Njihova duljina je 3 metra, nalaze se na maloj udaljenosti jedni od drugih. Kao spoj koristi se vodoravna metalna traka, koja se postavlja u tlo do plitke dubine do 1 metra. Spajanje na elektrode provodi se uobičajenim zavarivanjem. U posebnim setovima za uzemljenje dijelovi opreme su navojeni, što ne utječe na radna svojstva.
Radno uzemljenje je potrebno u sljedećim slučajevima:
- Zaštita opreme od statičkog elektriciteta. Procesi koji se događaju u prirodi, poput munje, mogu utjecati na struju koja struja u krugu, uslijed čega oprema može biti oštećena. Elektrode instalirane u uzemljenju struje viška struje.
- Mrežna zaštita od kratkog spoja.
- Zaštita od prenapona.
Primjer radnog tla je gromobrana koji je povezan s elektrodama. Posebno je relevantno u generatorima, transformatorima.
Princip zaštitnog uzemljenja
Zaštitno uzemljenje skup je mjera koje su usmjerene na zaštitu opreme i ljudi koji s njom rade. Koristi se za uklanjanje elektromagnetskih smetnji koje proizlaze iz uređaja u blizini, kao i za neutralizaciju smetnji tijekom uključivanja u krug napajanja.
Zaštita od munje
Zračni medij je odjeljak s velikim otporom, ali pražnjenje ima snagu veću od tog otpora, pa se probija kroz njega. Na putu od gornje atmosfere do zemlje, munje odabiru područja s najmanje otpora - vlažna područja, zidove, drveće i kapljice vode.To objašnjava činjenicu da ispuštanja često padaju u stablo - ima manji otpor od zraka oko njega. Kad uđe u zgradu, struja također prolazi kroz područja s najmanjim otporom - to su metalne cijevi, električni uređaji ili njihovi metalni dijelovi, mokri zidovi. Ako uređaj nije uzemljen, dodirivanje ga u trenutku prolaska punjenja može biti kobno.
Kad se gromobranski štap postavi na krov, naboj ulazi u njega, a zatim se pomiče na tlo i neutralizira. Važno je da se struje ne šire unutar objekta, tako da materijali koji se koriste za opremanje tla imaju nizak otpor. Prema pravilima, ne smije prelaziti 4 ohma. Sam gromobranski vodič mora biti povezan s elektrodama u zemlji.
Zaštita od prenapona
Elektronička oprema osjetljiva je na naponske udare ili moćne električne instalacije koje rade u svom radijusu. Iznenadni udari groma u blizini mogu oštetiti elektroniku.
Kao primjer: tijekom grmljavinske oluje može se pojaviti višak naboja u bakrenom kablu s kojim su kuće spojene i kroz koje struja teče. Naboj s povećanjem njegove veličine može uništiti kabel. U tom se slučaju na dalekovod postavlja SPD - uređaj za zaštitu od prenapona, tako da se višak naboja ubacuje u zemlju.
Zaštita ljudi
Slučajevi uređaja, svi metalni elementi sposobni su provoditi struju. Ako dodirnete neosnovani uređaj u kojem se nakupljao statički elektricitet, možete dobiti snažan udarac. To će utjecati prije svega na kardiovaskularni i živčani sustav. Gumene cipele, gumirane rukavice i apsolutno suha soba pomažu u smanjenju udara, ali ljudi rijetko hodaju po stanu ili uredu u gumenim čizmama. Spajanje treće žice u kućište instrumenta i zatim povezivanje s elektrodama omogućava vam da iskoristite višak struje u zemlji.
U starim privatnim i višestambenim zgradama nisu poduzete mjere uzemljenja, stoga svi električni uređaji predstavljaju potencijalnu opasnost za ljude.
Domaći uređaji mogu izgledati ovako: žica je spojena s tijelom uređaja, koja je prikazana na ulici i spojena s metalnim proizvodom koji je ubačen u zemlju (cijev, ugao, kanta, okovi). Ovi proizvodi su dobri provodnici struje, za razliku od ljudskog tijela, pa struja odabire metal i odlazi u zemlju.
Razlika radnog uzemljenja od zaštitnog
Radno i zaštitno uzemljenje prema sigurnosnim pravilima ne smije se kombinirati s vodenim krugom. Tijekom atmosferskog pražnjenja, električni uređaji mogu se oštetiti, a zaštitna zemlja neće raditi.
U funkcionalnom (radnom) krugu uzemljenja sve strukture koje nose struju povezane su s elektrodama ugrađenim u zemlju. Za ispravan rad radnog tla koriste se i osigurači koji uzimaju napon na sebe i ne rade.
Radno uzemljenje opremljeno je u slučaju da su na uređaje dodane upute proizvođača i zahtjevi koji štite ovaj uređaj.
Za zaštitni uzemljenje postoji više zahtjeva, jer ima važnije zadatke: spašavanje života ljudi.
| Namjena radnog uređaja za uzemljenje | Namjena zaštitnog uzemljenja |
| Uređaji velike snage | Trofazni uređaji snage manje od 1 kW |
| Elektronička osjetljiva oprema | Jednofazni i dvofazni uređaji koji nemaju dodir s tlom |
| Medicinski proizvodi | Uređaji snage veće od 1 kW |
| Elektronička tehnologija koja je nositelj važnih informacija | U spojenim krugovima s neutralnim vodičem |
Najpouzdanije uzemljenje pruža se u kućnom električnom krugu. Kablovi koji odgovaraju svakoj utičnici moraju biti trožilni.Treća jezgra priključuje se na tlo i uklanja statički elektricitet, a također sprečava da kratki spojevi i munje uđu u zgradu.
Zaštitni zahtjevi za zemlju
Da bi instalacije za uzemljenje mogle ispunjavati svoje funkcije, moraju biti u skladu s određenim parametrima i uputama proizvođača opreme.
Nijanse koje utječu na funkcionalnost:
- Otpornost na tlo zbog njegovih fizikalno-kemijskih karakteristika. Mokra glina, grafitni čips, treset, slani močvari ili morska voda provode najbolju struju. Još gore - suhi pijesak ili tvrde stijene - granit, drobljeni kamen, kvarc, asfalt, beton.
- Područje kontakta uzemljene elektrode s tlom. Što je veće područje, povoljniji su uvjeti za protok struje, brže se to događa. Možete povećati područje postavljanjem većeg broja elektroda duž konture zgrade. U ovom su slučaju povezane zajedno sa čeličnom pločom u jednu cjelinu. Ako povećate veličinu jedne elektrode, povećat će se i ukupna površina. Postavljanje vertikalne metalne konture pomaže povećati područje ako donji slojevi tla imaju veći otpor od površinskih.
Budući da je teško postići idealnu otpornost tla, uređaji se stvaraju na temelju njegovih karakteristika. Svaka električna instalacija ima svoje standarde otpora za uzemljujuće uređaje. Na primjer, za električnu podstanicu s naponom većim od 100 kW, otpor ne smije biti veći od 0,5 Ohma, a za kućnu mrežu s TT sustavom, kao i uporabu automatskog isključivanja, do 500 Ohma.
Metalni prekidači za uzemljenje ne smiju biti premazani materijalima za lakiranje. Ponekad se kao uređaj za uzemljenje koristi podzemni dio zgrade s metalnim konstrukcijama - električno vodljivi beton s pojačanjem iznutra. Za rješavanje problema s uzemljenjem nemojte koristiti plinske metalne cijevi.
Prema Pravilima za električnu instalaciju, uzemljenje podliježe sljedećem:
- Mreže s naponom većim od 380 V.
- Posebno opasne i vanjske instalacije.
Dijelovi opreme koji su podložni uzemljenju i uzemljenju:
- Kućišta za električnu opremu.
- Sekundarno navijanje transformatora.
- Pogoni električnih uređaja.
- Razvodne ploče, okviri ormara.
- Metalna građevinska oprema.
- Kabel od željeznog omotača.
Ako napon ne prelazi 42 V AC ili 110 V DC, uzemljenje nije potrebno.
Uzemljenje domaćinstava
Većina domaćih nesreća uključuje dodirivanje uređaja koji ima oštećenja od izolacije. Ljudsko tijelo u ovom je slučaju strujni vodič. Električne ploče za kuhanje, perilice i perilice suđa, radijatori, mikrovalne pećnice, kotlovi, računala, perilice posuđa - sve su to metalne konstrukcije koje dobro provode struju i bez uzemljenja mogu biti štetne za zdravlje.
Kratki spoj - to je kontakt fazne i neutralne žice u mreži, što dovodi do zaštite u slučaju nužde i isključenja uređaja iz napajanja. Najčešće to nije kratki spoj, već curenje struje koja se akumulira u kućištu kućanske opreme. To može dovesti do strujnog udara.
Za sigurnost ljudi potrebno je ugraditi utičnice s kontaktima uzemljenja. Na utičnicu mora biti povezan trožični kabel. Sa sustavom s dvije i tri jezgre, uzemljenje je opremljeno na različite načine - od razvodne kutije ili električne ploče.
Nemojte koristiti cijevi za plin, vodu ili centralno grijanje kao uzemljenu elektrodu.
Operacija uzemljenja u slučaju električnih kvarova
Neispravnost opreme znači oštećenje izolacije i pojavu faze na kućištu s instrumentima.Ako su dijelovi opreme pod naponom, ali nemaju zaštitu u obliku uzemljenja i RCD-a, osoba koja nije svjesna opasnosti može doživjeti strujni udar.
U drugoj izvedbi, trenutna istjecanja struje možda neće biti značajna, uređaj za zaštitu opreme neće reagirati na napon i neće isključiti uređaj. Osoba može primiti manji udarac.
Ako slučaj nije uzemljen, ali je RCD instaliran, on će raditi 0,02 sekunde nakon što osoba dodirne tijelo uređaja. Ovo vrijeme nije dovoljno da nanese štetu zdravlju.
Učinkovitiji krug u pogledu sigurnosti je prisutnost uzemljenja i RCD. Ako dođe do curenja struje i prođe u zemlju, RCD reagira i isključuje uređaj.
Kako se izračunava parametar glavnih elemenata uzemljenja
Izračunavanje parametara uređaja za uzemljenje izvodi se prema formulama. Početni elementi su:
- otpornost tla na ovom području;
- duljina, debljina, promjer elektroda, kao i njihov broj.
U praksi u svim slučajevima postoje odstupanja od planiranog plana rada, jer indeks tla treba analizirati preciznije. To je gotovo nemoguće: na 100 četvornih metara potrebno je izbušiti oko 100 mini mina do 10 m dubine kako biste procijenili slojeve tla, njegov sastav i uključivanje elemenata - gline, vapnenca, pijeska i drugih komponenata.
Postavljanje uređaja za uzemljenje izvodi se prema glavnom načelu uzemljenja: prisutnost margine sigurnosti koja ima prosječne vrijednosti parametara. Što je manji otpor, to je bolji za sve električne uređaje i ljude.
Ugradnja uzemljenja
Okomite elektrode učinkovitije obavljaju svoje funkcije, jer se mogu ugraditi na velikoj dubini. S horizontalnim polaganjem na maloj dubini, otpor se povećava, osobito zimi, kada gornji slojevi tla smrzavaju.
Za elektrode koriste se igle, čija je duljina veća od 1 metra (obično 1,5 m). Takve strukture je lako čekićem u zemlju konvencionalnim čekićem, veza je izvedena u vodoravnoj ravnini najmanje 0,5 m dubine.
