Darbojošajām elektriskajām ierīcēm jābūt iezemētām. Atkarībā no mērķa, tas var būt darba vai aizsardzības līdzeklis. Pirmais ir paredzēts pareizai ierīču darbībai, bet otrais - cilvēku aizsardzībai. Viena un otrā darbības princips ir atšķirīgs.
Pazemināšanas galvenie mērķi un uzdevumi
Augsne spēj neitralizēt elektrisko strāvu, jo tās sprieguma pakāpe ir nulle. Pretestība ir zemējuma ierīces galvenais rādītājs, pēc kuras var spriest par tās kvalitāti un spēju izpildīt mērķi. Īpatnējā pretestība ir atkarīga no augsnes sastāva, ķīmisko vielu klātbūtnes tajā - skābā vai sārmainā, mitruma, sadrumstalotības. Atkarībā no augsnes sastāva, lai pareizi darbinātu zemēšanas ierīces, jums, iespējams, būs jāizmanto kāds īpašs zemējuma komplekts vai pilnīga zemes nomaiņa.
Zemējums ir jebkuras ierīces, elektriskas instalācijas vai tīkla daļas savienojums ar zemējuma ierīci. Tas ir zemējuma un zemējuma vadītāji, caur kuriem strāva plūst zemē un tiek neitralizēta.
Var būt vairāki zemējuma slēdži. Izkliedētā shēmā tie atrodas ap objekta perimetru, kura elektriskais tīkls ir jānostiprina. Vadītspējīgā daļa (zemējuma vadītāji) parasti ir izgatavota no metāla. Viņiem tiek novadīti zemējuma elektrodi, kuriem ir tiešs kontakts ar augsni.
Zemējuma ierīce ir uzstādīta uz ķēdes. Zemes cilpa ir virkne elektrodu vadītāju, kas aizsērē zemē. Viņu garums ir 3 metri, tie atrodas nelielā attālumā viens no otra. Kā savienojums tiek izmantota horizontāla metāla sloksne, kuru augsnē ieliek līdz seklam dziļumam līdz 1 metram. Savienojums ar elektrodiem tiek veikts, izmantojot parasto metināšanu. Īpašos zemējuma komplektos aprīkojuma daļas ir vītņotas, kas neietekmē darba īpašības.
Darba iezemēšana ir nepieciešama šādos gadījumos:
- Iekārtu aizsardzība no statiskās elektrības. Procesi, kas notiek dabā, piemēram, zibens, var ietekmēt strāvu, kas plūst ķēdē, kā rezultātā var tikt bojāts aprīkojums. Zemē uzstādītie elektrodi izvada lieko strāvu.
- Tīkla aizsardzība pret īssavienojumiem.
- Pārsprieguma aizsardzība.
Darba zemes piemērs ir zibensnovedējs, kas ir savienots ar elektrodiem. Īpaši svarīgi ģeneratoros, transformatoros.
Aizsardzības zemējuma princips
Aizsardzības zemējums ir pasākumu kopums, kura mērķis ir aizsargāt aprīkojumu un cilvēkus, kuri ar to strādā. To izmanto, lai novērstu elektromagnētiskos traucējumus, kas rodas no tuvumā esošas ierīces, kā arī lai neitralizētu traucējumus, ieslēdzot strāvas ķēdi.
Zibens aizsardzība
Gaisa vide ir sekcija ar lielu pretestību, bet izlādes jauda pārsniedz šo pretestību, tāpēc caur to izlaužas. Ceļā no atmosfēras augšējās daļas uz zemi zibens izvēlas apgabalus ar vismazāko pretestību - mitras vietas, sienas, koki un ūdens pilieni.Tas izskaidro faktu, ka izlādes bieži iekrīt kokā - tam ir mazāka pretestība nekā gaisam ap to. Iekļūstot ēkā, strāva iziet arī caur tām teritorijām, kurās ir vismazākā pretestība - tās ir metāla caurules, elektroierīces vai to metāla daļas, slapjas sienas. Ja ierīce nav iezemēta, pieskaršanās tai lādēšanas laikā var būt nāvējoša.
Kad uz jumta ir uzstādīts zibens stienis, lādiņš iekļūst tajā, un pēc tam tas pārvietojas uz zemi un tiek neitralizēts. Ir svarīgi, lai strāvas neizplatītos objekta iekšpusē, tāpēc materiāliem, kurus izmanto zemes aprīkošanai, ir maza pretestība. Saskaņā ar noteikumiem tas nedrīkst pārsniegt 4 omi. Pati zibens vadītājam jābūt savienotam ar zemē esošajiem elektrodiem.
Pārsprieguma aizsardzība
Elektroniskais aprīkojums ir jutīgs pret enerģijas pārspriegumu vai jaudīgām elektroietaisēm, kas darbojas to rādiusā. Netālu esošie pēkšņi zibens var sabojāt elektroniku.
Kā piemērs: negaisa laikā vara kabelī, ar kuru mājas ir savienotas un caur kuru plūst strāva, var rasties pārmērīga maksa. Lādiņš, palielinoties tā izmēram, var iznīcināt kabeli. Šajā gadījumā elektropārvades līnijai tiek novietots SPD - pārsprieguma aizsardzības ierīce, lai liekā maksa tiktu novietota zemē.
Cilvēku aizsardzība
Ierīču korpusi, visi metāla elementi spēj vadīt strāvu. Ja pieskaraties nenozemētai ierīcei, kurā ir uzkrājusies statiskā elektrība, jūs varat saņemt spēcīgu triecienu. Tas galvenokārt ietekmēs sirds un asinsvadu un nervu sistēmu. Gumijas kurpes, gumijoti cimdi, absolūti sausa telpa palīdz samazināt triecienu, taču cilvēki reti staigā pa dzīvokli vai biroju gumijas zābakos. Trešā vada pievienošana instrumenta korpusam un pēc tam savienošana ar elektrodiem ļauj izmantot zemē esošo lieko strāvu.
Vecās privātajās un daudzdzīvokļu ēkās zemējuma pasākumi netika veikti, tāpēc visas elektroierīces rada potenciālu briesmas cilvēkiem.
Mājas apstākļos izgatavotas ierīces var izskatīties šādi: ar ierīces korpusu ir savienots vads, kas tiek parādīts uz ielas un savienots ar metāla izstrādājumu, ko ievada zemē (caurule, stūris, spainis, veidgabali). Šie produkti atšķirībā no cilvēka ķermeņa ir labi strāvas vadītāji, tāpēc strāva izvēlas metālu un nonāk zemē.
Darba zemējuma atšķirība no aizsargājoša
Darba un aizsargājošo zemējumu saskaņā ar drošības noteikumiem nedrīkst apvienot ar ūdens ķēdi. Atmosfēras izlādes laikā var tikt sabojātas elektriskās ierīces, un nedarbosies aizsargājošā zeme.
Funkcionālā (darba) zemējuma kontūrā visas strāvu nesošās konstrukcijas ir savienotas ar zemē uzstādītajiem elektrodiem. Darba zemes pareizai darbībai tiek izmantoti arī drošinātāji, kas paši saņem spriegumu un neizdodas.
Darba zemējums ir aprīkots gadījumā, ja ierīcēm ir pievienoti ražotāja norādījumi un prasības, kas aizsargā šo ierīci.
Aizsargzemējuma ierīcei ir vairāk prasību, jo tai ir svarīgāki uzdevumi: cilvēku dzīvību glābšana.
| Darba zemējuma ierīces mērķis | Aizsardzības zemējuma mērķis |
| Lieljaudas ierīces | Trīsfāzu ierīces ar jaudu mazāku par 1 kW |
| Elektroniski jutīgs aprīkojums | Vienfāzes un divfāžu ierīces, kurām nav saskares ar zemi |
| Medicīniskās ierīces | Ierīces ar jaudu virs 1 kW |
| Elektroniskā tehnoloģija, kas ir svarīgas informācijas nesējs | Kausētās ķēdēs ar neitrālu vadītāju |
Visuzticamākais zemējums tiek nodrošināts mājas elektriskajā ķēdē. Kabeļiem, kas ir piemēroti katrai kontaktligzdai, jābūt trīs vadiem.Trešais kodols savienojas ar zemi un noņem statisko elektrību, kā arī novērš īssavienojumu un zibens iekļūšanu ēkā.
Prasības aizsardzībai pret zemi
Lai zemējuma iekārtas varētu pildīt savas funkcijas, tām jāatbilst noteiktiem parametriem un aprīkojuma ražotāja norādījumiem.
Nianses, kas ietekmē funkcionalitāti:
- Izturība pret augsni, ņemot vērā tās fizikāli ķīmiskās īpašības. Mitrā māla, grafīta šķembas, kūdra, sāls purvi vai jūras ūdens vada vislabāko strāvu. Sliktāk - sausas smiltis vai cietas klintis - granīts, šķembas, kvarcs, asfalts, betons.
- Zemes elektrodu saskares laukums ar augsni. Jo lielāks laukums, jo labvēlīgāki apstākļi tiek radīti strāvas plūsmai, jo ātrāk tas notiek. Jūs varat palielināt platību, uzstādot lielāku elektrodu skaitu gar ēkas kontūru. Šajā gadījumā tie ir savienoti kopā ar tērauda plāksni vienā vienībā. Palielinot viena elektrodu izmēru, palielināsies arī kopējais laukums. Vertikālas metāla kontūras uzstādīšana palīdz palielināt platību, ja augsnes apakšējiem slāņiem ir lielāka pretestība nekā virszemes.
Tā kā ir grūti sasniegt ideālu augsnes pretestību, ierīces tiek izveidotas, pamatojoties uz tās īpašībām. Katrai elektriskajai instalācijai ir savi zemējuma ierīču pretestības standarti. Piemēram, elektriskajai apakšstacijai, kuras spriegums pārsniedz 100 kW, pretestībai nevajadzētu būt lielākai par 0,5 omiem, bet mājas tīklam ar TT sistēmu, kā arī automātiskas izslēgšanas izmantošanai - līdz 500 omiem.
Metāla zemējuma slēdži nav pārklāti ar krāsošanas materiāliem. Dažreiz kā zemējuma ierīci tiek izmantota ēkas pazemes daļa ar metāla konstrukcijām - elektriski vadošs betons ar armatūru iekšpusē. Nelietojiet gāzes metāla caurules, lai atrisinātu zemējuma problēmu.
Saskaņā ar Elektroinstalācijas noteikumiem zemējums ir šāds:
- Tīkli ar spriegumu virs 380 V.
- Īpaši bīstamas un āra instalācijas.
Iekārtu daļas, kas pakļautas zemēšanai un iezemēšanai:
- Elektrisko ierīču korpusi.
- Sekundārā transformatora tinums.
- Elektrisko ierīču piedziņas.
- Sadales paneļi, skapju rāmji.
- Metāla konstrukciju aprīkojums.
- Dzelzs apvalka kabelis.
Ja spriegums nepārsniedz 42 V maiņstrāvu vai 110 V līdzstrāvu, zemējums nav nepieciešams.
Mājsaimniecības zemējums
Lielākā daļa negadījumu mājās ir saistīti ar pieskaršanos ierīcei, kurai ir bojājumi izolācijai. Cilvēka ķermenis šajā gadījumā ir strāvas vadītājs. Elektriskās plīts virsmas, veļas mazgājamās mašīnas un trauku mazgājamās mašīnas, radiatori, mikroviļņu krāsnis, katli, personālie datori, trauku mazgājamās mašīnas - tās visas ir metāla konstrukcijas, kas labi vada elektrību un bez zemējuma var būt kaitīgas veselībai.
Īssavienojums - tas ir fāzes un neitrālo vadu kontakts tīklā, kas noved pie ārkārtas aizsardzības darbības un ierīces atvienošanas no strāvas. Visbiežāk tas nav īssavienojums, bet strāvas noplūde, kas uzkrājas sadzīves tehnikas korpusā. Tas var izraisīt elektriskās strāvas triecienu.
Cilvēku drošībai ir nepieciešams uzstādīt kontaktligzdas ar zemējuma kontaktiem. Trīs vadu kabelim jābūt savienotam ar kontaktligzdu. Ar divu un trīs kodolu sistēmu zemējums ir aprīkots dažādos veidos - no savienojuma kārbas vai elektriskā paneļa.
Nelietojiet gāzes, ūdens vai centrālapkures caurules kā zemes elektrodu.
Zemējuma darbība elektrisku traucējumu gadījumā
Iekārtas darbības traucējumi nozīmē izolācijas bojājumu un fāzes iestāšanos instrumenta korpusā.Ja aprīkojuma daļas tiek barotas, bet tām nav aizsardzības zemējuma un RCD veidā, persona, kas nezina par briesmām, var saņemt elektrošoku.
Otrajā iemiesojumā strāvas noplūde var nebūt nozīmīga, aprīkojuma aizsardzības ierīce nereaģēs uz spriegumu un neizslēgs ierīci. Persona var saņemt nelielu triecienu.
Ja korpuss nav iezemēts, bet RCD ir uzstādīts, tas darbosies 0,02 sekundes pēc tam, kad cilvēks pieskarsies ierīces korpusam. Šis laiks nav pietiekams, lai kaitētu veselībai.
Visefektīvākā ķēde drošības ziņā ir zemējuma un RCD klātbūtne. Ja notiek strāvas noplūde un tā nonāk zemē, RCD reaģē un izslēdz ierīci.
Kā tiek aprēķināti galveno zemējuma elementu parametri
Zemējuma ierīces parametru aprēķins tiek veikts saskaņā ar formulām. Sākuma elementi ir:
- augsnes izturība šajā apgabalā;
- elektrodu garums, biezums, diametrs, kā arī to skaits.
Praksē visos gadījumos ir neatbilstības iecerētajam darba plānam, jo precīzāk jāanalizē augsnes indekss. To praktiski nav iespējams izdarīt: 100 kvadrātmetros ir nepieciešams urbt apmēram 100 mini mīnu līdz 10 m dziļumam, lai novērtētu augsnes slāņus, tā sastāvu un elementu - māla, kaļķakmens, smilšu un citu sastāvdaļu - iekļaušanu.
Zemējuma ierīču uzstādīšana tiek veikta saskaņā ar galveno zemējuma principu: drošības robežas esamību, ņemot parametru vidējās vērtības. Jo zemāka pretestība, jo labāk visām elektriskajām ierīcēm un cilvēkiem.
Zemējuma uzstādīšana
Vertikālie elektrodi efektīvāk pilda savas funkcijas, jo tos var uzstādīt lielā dziļumā. Ar horizontālu ieklāšanu seklā dziļumā pretestība palielinās, it īpaši ziemā, kad zemes augšējie slāņi sasalst.
Elektrodiem tiek izmantotas tapas, kuru garums pārsniedz 1 metru (parasti 1,5 m). Šādas konstrukcijas ir viegli āmurēt zemē ar parasto āmuru, savienojums tiek izveidots horizontālā plaknē vismaz 0,5 m dziļumā.
