Elektrická bezpečnosť: aký je rozdiel medzi uzemnením a nulovaním

Obsah článku

• Úloha uzemnenia v trojfázovej sieti
• Ako funguje zemná slučka
• Rozdiel medzi uzemnením a neutralizáciou
• Druhy uzemňovacích systémov
• Kľúčové body elektrickej inštalácie

Niektoré aspekty elektrickej bezpečnosti nie sú laikovi úplne jasné, a to ho odlišuje od profesionála, ktorý má povolenie na inštaláciu elektrických sietí. Dnes budeme hovoriť o najdôležitejších komponentoch každého elektrifikačného systému – uzemnenie a neutralizácia..

Úloha uzemnenia v trojfázovej sieti

Akýkoľvek elektrický systém je postavený na trojfázovej sieti striedavého prúdu alebo je jeho súčasťou. Bez toho, aby sme prešli príliš hlboko do teórie, pripomíname základné definície fungovania akéhokoľvek trojfázového systému..

Medzi akýmikoľvek dvoma fázami odobratými 50 krát za sekundu sa vyskytuje napätie 380 V. Konkrétne v tomto okamihu sa jeden z vodičov zmení na zem – zdroj voľných elektrónov a druhý vodič tieto elektróny prijíma..

Rovnaký jav sa vyskytuje v ďalších dvoch pároch fáz, ale časový rozdiel medzi tým, ako fázy „prepínajú“, je v jednej z nich asi tretina periódy oscilácie. Táto schéma práce vďačí za svoj najobľúbenejší typ elektrických strojov. Ak usporiadate fázy do kruhu v správnom poradí, potom by výskyt prúdu v nich tiež nasledoval v kruhu a mohol by tlačiť okrúhle jadro motora. V najjednoduchšej verzii elektrických pripojení musia byť všetky tri fázy spojené v jednom bode, zatiaľ čo v danom čase budú mať iba dve z nich špičkový výkon..

Hlavným problémom je to, že odpor pracovných prvkov (vinutia motora alebo ohrievacích cievok) zahrnutých v každej z fáz nemôže byť úplne rovnaký. Preto bude prúd v každom z týchto troch obvodov vždy iný a tento jav sa musí nejakým spôsobom kompenzovať. Preto je bod konvergencie všetkých troch fáz spojený so zemou, aby sa do neho odstránil zvyškový elektrický potenciál.

Ako funguje zemná slučka

Rovnakým spôsobom je možné modelovať akýkoľvek vchod do viacpodlažnej budovy. Byty distribuované v troch dostupných fázach však spotrebúvajú elektrickú energiu náhodne a táto spotreba sa neustále mení. Samozrejme, v priemere v bode pripojenia domového kábla v distribučnom bode (RP) nie je rozdiel v prúdoch vo fázach väčší ako 5% menovitého zaťaženia. V zriedkavých prípadoch však môže byť táto odchýlka vyššia ako 20% a tento jav spôsobuje vážne problémy..

Ak si na chvíľu predstavíme, že elektrický stúpač, alebo skôr jeho rámová časť, na ktorej sú priskrutkované všetky neutrálne vodiče, sa ukázal byť izolovaný od zeme, taký veľký rozdiel medzi spotrebou bytov v rôznych fázach vedie k nasledujúcemu vzorcu:

1. V najviac zaťaženej fáze dôjde k úbytku napätia úmerne so zaťažením.
2. Na zvyšných fázach sa toto napätie zvyšuje.

Neutrálny vodič, pripojený k uzemňovacej slučke, slúži ako náhradný zdroj elektrónov len pre takýto prípad. Pomáha eliminovať asymetriu záťaže a zabrániť prepätiu na susedných vetvách trojfázového obvodu..

Rozdiel medzi uzemnením a neutralizáciou

Ak počas prevádzky jednej fázy nie je záťaž rovnaká, v bode konvergencie určite vznikne pozitívny elektrický potenciál. To znamená, že ak niekto po prerušení uzemňovacieho obvodu uchopí kryt príjazdovej cesty, bude šokovaný a sila tohto nárazu bude závisieť od stupňa asymetrie zaťaženia..

Väčšina elektrických strojov je navrhnutá tak, že záťaže sú rovnomerne rozložené vo všetkých troch fázach, inak sa niektoré vodiče zahrievajú a opotrebujú rýchlejšie ako iné. Preto je bod pripojenia fáz v niektorých zariadeniach vyvedený na samostatný štvrtý kontakt, ku ktorému je pripojený neutrálny vodič.

A tu je otázka: kde získať rovnaký nulový vodič? Ak dávate pozor na póly vysokonapäťových prenosových vedení, sú na nich iba tri vodiče, tj tri fázy. A to je pre prepravu elektriny dosť, pretože všetky transformátory v zostupných rozvodniach majú symetrické zaťaženie vinutí a každá z nich je uzemnená nezávisle od ostatných..

A tento štvrtý vodič sa objavuje na najmodernejších trafostaniciach (TS) v reťazci transformácií, kde sa 6 alebo 10 kV premení na 220/380 V, na ktoré sme zvyknutí, a existuje iluzórna pravdepodobnosť asynchrónneho zaťaženia. V tomto bode je začiatok troch vinutí transformátora pripojený a pripojený k spoločnému uzemňovaciemu systému a od tohto bodu začína štvrtý neutrálny vodič..

A teraz chápeme, že uzemnenie je systém tyčí ponorených do zeme a uzemnenie je vynútené spojenie stredu so zemou, aby sa eliminoval nebezpečný potenciál a asymetria. Preto je neutrálny vodič pripojený k uzemňovaciemu bodu alebo bližšie a ochranný uzemňovací drôt je pripojený priamo k uzemňovacej slučke..

Druhy uzemňovacích systémov

Všimli ste si, že neutrálny vodič v trojfázovom kábli má prierez menší ako zvyšok? Je to pochopiteľné, pretože naň nespadá celé zaťaženie, ale iba rozdiel v prúdoch medzi fázami. V sieti musí byť najmenej jedna pozemná slučka a zvyčajne je blízko aktuálneho zdroja: transformátora v rozvodni. Tu si systém vyžaduje povinné vynulovanie, ale súčasne nulový vodič prestane byť ochranný: čo sa stane, ak je nula „spálená“ v TP, je mnohým známe. Z tohto dôvodu môže byť po celej dĺžke elektrického vedenia niekoľko uzemňovacích slučiek, zvyčajne je to tak..

Opätovné uzemnenie, na rozdiel od uzemnenia, samozrejme nie je vôbec potrebné, ale často je veľmi užitočné. Podľa miesta, kde sa vykonáva spoločné a opakované vynulovanie trojfázovej siete, sa rozlišuje niekoľko typov systémov.

V systémoch nazývaných I-T alebo T-T sa ochranný vodič berie vždy bez ohľadu na zdroj, preto si spotrebiteľ zariadi svoj vlastný obvod. Aj keď má zdroj svoj vlastný uzemňovací bod, ku ktorému je pripojený nulový vodič, nemá ochrannú funkciu a žiadnym spôsobom sa nedotýka ochranného obvodu spotrebiteľa..

Bežnejšie sú systémy bez uzemnenia zákazníka. V nich sa ochranný vodič prenáša zo zdroja na spotrebiteľa, a to aj neutrálnym vodičom. Takéto schémy sú označené predponou TN a jedným z troch postfixov:

1. TN-C: ochranné a nulové vodiče sú kombinované, všetky uzemňovacie kontakty na zásuvkách sú spojené s nulovým vodičom.
2. TN-S: ochranné a neutrálne vodiče sa nikde nedotýkajú, ale môžu byť pripojené k rovnakému obvodu.
3. TN-C-S: ochranný vodič vychádza zo samotného zdroja prúdu, ale stále je pripojený k nulovému vodiču.

Kľúčové body elektrickej inštalácie

Ako teda môžu byť všetky tieto informácie užitočné v praxi? Programy s vlastným uzemnením spotrebiteľa sú prirodzene uprednostňované, ale niekedy je technicky nemožné ich implementovať napríklad vo výškových bytoch alebo na skalnatom teréne. Mali by ste si uvedomiť, že pri kombinovaní neutrálnych a ochranných vodičov do jedného vodiča (nazývaného PEN) nie je bezpečnosť ľudí prioritou, a preto zariadenie, s ktorým ľudia prichádzajú do styku, musí mať rozdielnu ochranu..

A tu začínajúci inštalatéri robia veľa chýb, nesprávne určujú typ uzemňovacieho / uzemňovacieho systému, a teda nesprávne spájajú RCD. V systémoch s kombinovaným vodičom sa môže RCD inštalovať kedykoľvek, ale vždy po mieste kombinácie. Táto chyba sa často vyskytuje pri práci so systémami TN-C a TN-C-S, najmä ak v týchto systémoch neutrálne a ochranné vodiče nemajú príslušné označenie..

Preto nikdy nepoužívajte žlto-zelené vodiče, pokiaľ to nie je potrebné. Kovové skrinky a skrinky zariadení vždy uzemňujte, ale nie kombinovaným vodičom PEN, pri ktorom vzniká nebezpečný potenciál v prípade nulového prerušenia, ale ochranným vodičom PE, ktorý je pripojený k svojmu vlastnému obvodu..

Mimochodom, ak máte vlastný obvod, veľmi, veľmi sa neodporúča vykonávať nechránené uzemnenie, pokiaľ to nie je obvod vašej vlastnej rozvodne alebo generátora. Faktom je, že pri nulovom zlomení bude všetok rozdiel v asynchrónnom zaťažení v mestskej sieti (a to môže byť niekoľko stoviek ampérov) prejsť k zemi cez váš obvod a zahriať spojovací vodič na bielu..