Základy

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 9. července 2021; kontroly vyžadují 25 úprav .

Uzemnění  - záměrné elektrické připojení libovolného bodu sítě, elektroinstalace nebo zařízení s uzemňovacím zařízením [1] . V elektrotechnice pomocí uzemnění dosahují ochrany před nebezpečným působením elektrického proudu snížením dotykového napětí na hodnotu bezpečnou pro lidi i zvířata. Uzemnění se také používá k použití země jako vodiče proudu (například v drátových telekomunikacích). Vyrábí se pomocí zemnícího vodiče, který zajišťuje přímý kontakt se zemí, a zemnicího vodiče.

Terminologie

Vydání definice pojmů [2] se v zásadě blíží GOST R 57190 [3] , v závorkách jsou uvedeny identifikátory pojmů podle Mezinárodního elektrotechnického slovníku [4] [5] . U běžně používaných termínů z jiných zdrojů je uveden zdroj.

Pojem " půda " použitý v článku je třeba chápat jako půdu v ​​zóně šíření .

Termín " měrný odpor " použitý v článku pro zem s nehomogenní strukturou by měl být chápán jako ekvivalentní odpor .

Termín " selhání izolace " by měl být chápán jako jediná porucha izolace ( 903-01-15 ).

Pojem " automatické vypnutí " je třeba chápat jako ochranné automatické vypnutí .

Pojem " vyrovnání potenciálu " použitý v článku je třeba chápat jako vyrovnání ochranného potenciálu .

Notace

Uzemňovací zařízení

V Rusku jsou požadavky na uzemnění a jeho zařízení upraveny Pravidly elektrické instalace (PUE).

Uzemnění v elektrotechnice se dělí na přirozené a umělé.

Přirozené uzemnění

Je obvyklé označovat přirozené uzemnění ty struktury, jejichž struktura zajišťuje trvalý pobyt v zemi. Protože však jejich odpor není nijak regulován a nejsou kladeny žádné požadavky na hodnotu jejich odporu, nelze jako uzemnění elektroinstalace použít přirozené uzemňovací konstrukce. Mezi přirozené uzemňovací vodiče patří například železobetonový základ budovy.

Umělá půda

Umělé uzemnění je záměrné elektrické připojení jakéhokoli bodu elektrické sítě , elektrické instalace nebo zařízení s uzemňovacím zařízením.

Uzemňovací zařízení (GD) se skládá z uzemňovacího vodiče (vodivá část nebo soubor vzájemně propojených vodivých částí, které jsou v elektrickém kontaktu se zemí přímo nebo prostřednictvím mezilehlého vodivého média) a zemnícího vodiče spojujícího uzemněnou část (bod) se zemí. uzemňovací vodič. Zemnícím vodičem může být jednoduchá kovová tyč (nejčastěji ocel , méně často měď ) nebo složitá sada prvků speciálního tvaru.

Kvalita uzemnění je určena hodnotou odporu uzemnění / odporu šíření proudu (čím nižší, tím lepší), kterou lze snížit zvětšením plochy zemních elektrod a snížením elektrického odporu půdy: zvýšením počtu zemnící elektrody a/nebo jejich hloubku; zvýšení koncentrace solí v půdě, její zahřívání atp.

Elektrický odpor uzemňovacího zařízení je pro různé podmínky různý a je určen / normalizován požadavky PUE a příslušných norem.

Odrůdy umělých pozemních systémů

Elektrické instalace ve vztahu k elektrickým bezpečnostním opatřením se dělí na:

  • elektrické instalace s napětím nad 1 kV v sítích s pevně uzemněným nebo účinně uzemněným neutrálem;
  • elektrické instalace s napětím nad 1 kV v sítích s izolovaným nebo uzemněným neutrálem přes zhášecí tlumivku nebo odpor;
  • elektrické instalace s napětím do 1 kV v sítích s uzemněným neutrálem;
  • elektrické instalace s napětím do 1 kV v sítích s izolovaným neutrálem.

V závislosti na technických vlastnostech elektrické instalace a napájecích sítí může její provoz vyžadovat různé systémy uzemnění. Zpravidla před projektováním elektrické instalace vydá prodejní organizace seznam specifikací, které specifikují použitý uzemňovací systém.

Klasifikace typů zemnících systémů je uvedena jako hlavní charakteristika napájecí sítě. GOST R 50571.2-94 „Elektrické instalace budov. Část 3. Hlavní charakteristiky " upravuje následující uzemňovací soustavy: TN-C , TN-S , TN-CS , TT , IT .

Pro elektrické instalace s napětím do 1 kV jsou akceptována tato označení:

  • Systém TN  - systém, ve kterém je neutrál zdroje energie hlucho uzemněn a otevřené vodivé části elektrické instalace jsou připojeny k hluchozemněnému nulovému vodiči zdroje pomocí nulových ochranných vodičů;
  • Systém TN-C  - systém TN , ve kterém jsou nulové ochranné a nulové pracovní vodiče spojeny v jednom vodiči po celé jeho délce;
  • Systém TN-S  - systém TN , ve kterém jsou po celé délce odděleny nulový ochranný a nulový pracovní vodič;
  • Systém TN-CS  - systém TN , ve kterém jsou funkce nulového ochranného a nulového pracovního vodiče v některé jeho části kombinovány v jednom vodiči, počínaje zdrojem energie;
  • IT systém  - systém, ve kterém je neutrál zdroje energie izolován od země nebo uzemněn prostřednictvím zařízení nebo zařízení s vysokým odporem a exponované vodivé části elektrické instalace jsou uzemněny;
  • Systém TT  - systém, ve kterém je nulový vodič zdroje pevně uzemněn a otevřené vodivé části elektrické instalace jsou uzemněny pomocí uzemňovacího zařízení, které je elektricky nezávislé na pevně uzemněném neutrálu zdroje.
První písmeno je neutrální stav napájecího zdroje vzhledem k zemi
  • T  - uzemněný neutrál ( lat.  terra );
  • I  - izolovaný neutrální ( anglicky  isolation ).
Druhé písmeno je stav exponovaných vodivých částí vzhledem k zemi
  • T  - otevřené vodivé části jsou uzemněny bez ohledu na vztah k zemi neutrálu zdroje energie nebo jakéhokoli bodu napájecí sítě;
  • N  - exponované vodivé části jsou připojeny k nulovému vodiči napájecího zdroje.
Následná (za N) písmena - kombinace v jednom vodiči nebo oddělení funkcí nulového pracovního a nulového ochranného vodiče
  • S  - nulové pracovní ( N ) a nulové ochranné (PE) vodiče jsou odděleny ( anglicky  oddělené );
  • C  - funkce nulového ochranného a nulového pracovního vodiče jsou spojeny v jednom vodiči (PEN-conductor) ( anglicky  combined );
  • N  - nulový pracovní (neutrální) vodič; ( anglicky  neutrální )
  • PE  - ochranný vodič (zemnící vodič, nulový ochranný vodič, ochranný vodič systému vyrovnání potenciálu) ( anglicky  Protective Earth )
  • PEN  - kombinované nulové ochranné a nulové pracovní vodiče ( ang.  Protective Earth and Neutral ).
Uzemněné neutrální systémy ( TN -systems)

Systémy s pevně uzemněným neutrálem se obvykle nazývají systémy TN , protože tato zkratka pochází z francouzštiny.  Terre-Neutre , což znamená „zemně neutrální“.

Schematické schéma systému TN-S Schematické schéma systému TN-C Schematické schéma systému TN-CS

  • Nulová separace v TN-S a TN-CS

Systém TN-C

Systém TN-C ( fr.  Terre-Neutre-Combiné ) navrhl německý koncern AEG v roce 1913 [11] [12] . Pracovní nula a PE vodič ( anglicky Protection  Earth ) v tomto systému jsou spojeny do jednoho vodiče. Největší nevýhodou byla možnost výskytu lineárního napětí na pouzdrech elektroinstalace při nouzovém přerušení nuly . Navzdory tomu se tento systém stále nachází v budovách zemí bývalého SSSR . Z moderních elektroinstalací se takový systém vyskytuje pouze v pouličním osvětlení z důvodů hospodárnosti a sníženého rizika.

Systém TN-S

Systém TN-S ( francouzsky:  Terre-Neutre-Séparé ) byl vyvinut jako náhrada podmíněně nebezpečného systému TN-C ve 30. . Pracovní a ochranná nula byla oddělena přímo na rozvodně a zemní elektroda byla poměrně složitá konstrukce kovových armatur. Při přerušení pracovní nuly uprostřed vedení tedy elektrické instalace nepřijímaly síťové napětí. Později takový systém uzemnění umožnil vyvinout diferenciální automaty a automatické automaty svodového proudu schopné snímat malý proud. Jejich práce je založena na Kirchhoffových pravidlech , podle kterých se proud tekoucí podél pracovní nuly musí číselně rovnat geometrickému součtu proudů ve fázích.

Systém TN-CS

V systému TN-CS má trafostanice přímé spojení vodivých částí se zemí a pevně uzemněný neutrál. Pro zajištění komunikace v místě trafostanice - vstupu do objektu je použit kombinovaný nulový pracovní (N) a ochranný vodič (PE), který má označení PEN. Ten se při vstupu do objektu (PEN) dělí na samostatný nulový (N) a ochranný vodič (PE).

  • Můžete také pozorovat systém TN-CS , kde k oddělení nul dochází uprostřed vedení, nicméně v případě přerušení nulového vodiče před bodem oddělení budou pouzdra pod napětím sítě, což bude při dotyku ohrožují život.
  • Výhody: jednodušší zařízení na ochranu před bleskem (není možné, aby se objevila napěťová špička mezi PE a N ), možnost ochrany před fázovým zkratem skříně zařízení pomocí běžných "automatických zařízení".
  • Nevýhody: extrémně slabá ochrana proti „nulovému vyhoření“, tedy zničení PEN na cestě z CTP do separačního bodu. V tomto případě se na sběrnici PE objeví fázové napětí ze strany spotřebitele, které nelze vypnout žádnou automatizací ( PE nelze vypnout). Pokud uvnitř budovy slouží jako ochrana proti tomu systém vyrovnání potenciálu (SES) (vše je kovové pod napětím a nehrozí riziko úrazu elektrickým proudem při dotyku 2 různých předmětů), pak na volném prostranství proti tomu není žádná ochrana. vše .

V souladu s PUE je to hlavní a doporučený systém, ale zároveň PUE vyžadují splnění řady opatření k zamezení zničení PEN  - mechanická ochrana PEN , jakož i opětovné uzemnění venkovního vedení PEN podél póly po určité vzdálenosti (ne více než 200 metrů pro oblasti s počtem bouřkových hodin za rok do 40, 100 metrů pro oblasti s více než 40 bouřkovými hodinami za rok).

V případě, že tato opatření nelze dodržet, EMP doporučuje TT . TT se také doporučuje pro všechny venkovní instalace (přístřešky, verandy atd.)

V městských budovách je kolejnice PEN obvykle tlustý kovový rám procházející svisle celou budovou. Je téměř nemožné jej zničit, proto se TN-CS používá v městských budovách .

Ve venkovských oblastech v Rusku je v praxi obrovské množství venkovních vedení bez mechanické ochrany PEN a opětovného uzemnění. Ve venkovských oblastech je proto systém TT populárnější .

V pozdní sovětské městské zástavbě se zpravidla používal TN-CS s dělicím bodem založeným na elektrickém panelu ( PEN ) vedle měřiče, zatímco PE se prováděl pouze pro elektrický sporák.

V moderním ruském vývoji se používá také „pěti drát“ s dělicím bodem v suterénu, ve stoupačkách již prochází nezávislý N a PE .

TT systém
  • Schematické schéma systému TT

V systému TT má trafostanice přímé spojení částí vedoucích proud se zemí. Všechny otevřené vodivé části elektroinstalace budovy mají přímé spojení se zemí přes zemnící vodič, elektricky nezávislý na nulovém zemnicím vodiči trafostanice.

  • Výhody: vysoká odolnost proti zničení N na cestě z TP ke spotřebiteli. Toto zničení nemá žádný vliv na PE .
  • Nevýhody: požadavky na složitější ochranu před bleskem (možnost výskytu špičky mezi N a PE ), dále nemožnost klasického jističe vysledovat zkrat fáze do pouzdra přístroje (a dále do PE ). To je způsobeno poměrně znatelným (30-40 ohmů) místním zemním odporem.

Na základě výše uvedeného PUE doporučuje TT pouze jako „doplňkový“ systém (za předpokladu, že přívodní vedení nesplňuje požadavky TN-CS na opětovné uzemnění a mechanickou ochranu PEN ), stejně jako ve venkovních instalacích, kde je riziko současného kontaktu s instalací a fyzickým uzemněním (nebo fyzicky uzemněnými kovovými prvky).

Kvůli špatné kvalitě většiny venkovních vedení ve venkovských oblastech Ruska je však systém TT extrémně populární.

TT vyžaduje povinné používání proudových chráničů . Obvykle se instaluje úvodní proudový chránič s nastavením 300-100 mA, který monitoruje zkrat mezi fází a PE , následovaný osobními proudovými chrániči pro specifické obvody při 30-10 mA pro ochranu osob před úrazem elektrickým proudem.

Zařízení na ochranu před bleskem, jako je ABB OVR , se liší v konstrukci mezi systémy TN-C- S a TT , přičemž TT má svodič plynu mezi N a PE a varistory mezi N a fázemi.

Izolované neutrální systémy IT systém
  • Systémy s izolovaným neutrálem
  • Schematické schéma IT systému

V IT systému je neutrál napájecího zdroje izolován od země nebo uzemněn přes vysokoimpedanční zařízení nebo zařízení a nechráněné vodivé části jsou uzemněny. Svodový proud do rámu nebo do země v takovém systému bude nízký a neovlivní provozní podmínky připojeného zařízení.

IT systém se používá zpravidla v elektroinstalacích budov a staveb pro zvláštní účely, na které se vztahují zvýšené požadavky na spolehlivost a bezpečnost, například elektroinstalace hlubinných dolů a uhelných dolů, při vytváření bezpečných provozních podmínek pro personál údržby (při výskytu potenciálu na elektroinstalaci vůči zemi) a vyloučení výbuchu prachu a plynu, jsou bezpodmínečně instalovány tzv. důlní ochrany proti úniku proudu ; IT systém lze také použít v nemocnicích pro nouzové napájení a osvětlení.

Přenosné benzinové a naftové elektrárny mají izolovaný neutrál, což umožňuje bezpečně používat k nim připojené elektrické spotřebiče bez uzemnění, což je v „polních“ podmínkách problematické.

Dříve byl systém s izolovaným neutrálem také široce používán v napájecích systémech pro obytné budovy, zejména dřevěné nezařízené. , na které byly po dřevěných sloupech napojeny i přívodní vedení. V SSSR měly domácí elektrické sítě sítí napětí 127/220 V pouze izolovaný neutrál, ačkoli průmyslové sítě napětí 220/380 V v těchto letech již měly uzemněný neutrál. To bylo způsobeno skutečností, že bylo problematické zorganizovat spolehlivé uzemnění elektrického panelu a elektrických spotřebičů v dřevěném domě, navíc, pokud bylo k dispozici uzemnění, zvýšilo se riziko požáru, když se fázový vodič uzavřel nebo unikl proud. k zemní elektrodě, která v systémech s pevně uzemněným neutrálem dosahuje stovek ampérů. V systémech a izolovaném neutrálu je tento proud minimální (miliampéry - jednotky ampérů). Izolovaný neutrál v kombinaci s absencí přirozeně uzemněných vodivých prvků (armatury, sanita, kanalizace) v dřevěném nezařízeném domě a relativně nízké napětí (127 V) navíc snížilo riziko úrazu elektrickým proudem při jednofázovém kontaktu s minimální. Tato vlastnost raných domácích sítí vedla k tomu, že mnoho lidí nevnímalo elektrický proud jako zdroj zvýšeného nebezpečí a práce na výměně žárovek, opravách zásuvek a vypínačů se často prováděly bez vypnutí sítě. Použití zařízení třídy ochrany 0 proti úrazu elektrickým proudem bylo také zcela bezpečné. V síti s izolovaným neutrálem, s jednofázovým připojením, jsou oba vodiče stejné a nejsou rozděleny na fázové a neutrální. Z tohoto důvodu byly ve starých domech umístěny pojistky u vchodu do bytu na obou vodičích (v systémech s uzemněným nulovým vodičem je nepřijatelné instalovat pojistku na nulový vodič).

Sítě s izolovaným neutrálem se zachovaly i se začátkem šíření železobetonových komfortních domů s vodivými stěnami a uzemněným potrubím. Tento faktor dramaticky zvýšil riziko úrazu elektrickým proudem v každodenním životě, protože v železobetonovém domě nevyhnutelně docházelo k nekontrolovanému úniku proudu do země, v důsledku čehož by jeden z fázových vodičů mohl být neúmyslně spojen s vodivými konstrukcemi budovy a zemí. . Ale protože neutrál je izolovaný, nedošlo ke zkratovému proudu, nebyl zjištěn únik proudu do budovy a země a síť mohla fungovat v nouzovém režimu po dlouhou dobu. V takové situaci se náhodný kontakt s jiným fázovým vodičem osobou (nebo zařízením s porušenou izolací) umístěným na betonové podlaze, v koupelně nebo u umyvadla stal extrémně nebezpečným, protože osoba byla pod lineárním napětím. S počátkem hromadné výstavby železobetonových domů („Chruščov“) se proto začaly budovat sítě pro domácnosti podle systému s uzemněným neutrálem: v 60. - 80. letech 20. století podle systému TN-C a od r. 90. let podle systému TN-CS. Ve venkovských oblastech, zejména na severu, se izolované neutrální sítě budovaly déle – až do 80. let 20. století.

V oblastech s velmi vysokým elektrickým odporem půdy (pouštní oblasti, oblasti permafrostu), kde je extrémně obtížné realizovat spolehlivé neutrální uzemnění, lze také vybudovat sítě s izolovaným neutrálem. V Turkmenistánu a Jakutsku existuje mnoho takových sítí . Izolovaný neutrál se používá i na arktických polárních stanicích. Zároveň je odpovědností personálu dieselagregátů sledovat proud netočivé složky, který se při jednofázovém zemním spojení liší od nuly.

Ochranná funkce uzemnění

Ochranné uzemnění brání tomu, aby se osoba dostala pod napětí (elektrický šok), což je možné v případě poškození izolace elektrického zařízení nebo kontaktu s přerušenými vodiči. Všechny kovové vnější části a rámy elektrického zařízení podléhají ochrannému uzemnění.

Princip ochranného uzemnění

Ochranný účinek uzemnění je založen na dvou principech:

  • Redukce potenciálového rozdílu mezi uzemněným vodivým předmětem a jinými vodivými předměty, které mají přirozené uzemnění, na bezpečnou hodnotu.
  • Odstranění svodového proudu, když se uzemněný vodivý předmět dotkne fázového vodiče. Ve správně navrženém systému vede výskyt svodového proudu k okamžitému provozu ochranných zařízení ( proudové  chrániče - RCD).
  • V systémech s pevně uzemněným neutrálem - iniciace pojistky, když fázový potenciál narazí na uzemněný povrch.

Uzemnění je tedy nejúčinnější pouze v kombinaci s použitím proudových chráničů. V tomto případě u většiny poruch izolace potenciál na uzemněných předmětech nepřekročí bezpečné hodnoty. Kromě toho bude vadná část sítě vypnuta na velmi krátkou dobu (desetiny ... setiny sekundy - doba odezvy RCD).

Zemní práce při poruchách elektrického zařízení

Typickým případem poruchy elektrického zařízení je průnik fázového napětí na kovovou skříň zařízení v důsledku poruchy izolace [13] . Moderní elektrospotřebiče, které mají spínaný sekundární zdroj a jsou vybaveny třípólovou zástrčkou - např. systémová jednotka PC - bez uzemnění, mají na skříni nebezpečný potenciál, i když jsou plně funkční. [14] ) V závislosti na tom, která ochranná opatření jsou implementována, jsou možné následující možnosti:

Pouzdro není uzemněno, neexistuje RCD (nejnebezpečnější možnost).
  • Pouzdro zařízení bude pod fázovým potenciálem a nebude to žádným způsobem detekováno . Dotyk takového nefunkčního zařízení může být smrtelný.
Pouzdro je uzemněno, není tam proudový chránič.
  • Pokud je svodový proud v obvodu uzemnění fáze-pouzdro dostatečně velký (překročí prahovou hodnotu vypnutí pojistky , která tento obvod chrání), pojistka se vypne a obvod vypne. Nejvyšší efektivní napětí (vzhledem k zemi) na uzemněné skříni bude U max = R G I F, kde RG je odpor zemnící elektrody, I F je proud , při kterém se aktivuje pojistka chránící tento obvod. Tato možnost není dostatečně bezpečná, protože s vysokým odporem zemnící elektrody a velkými hodnotami pojistek může potenciál na uzemněném vodiči dosáhnout poměrně významných hodnot. Například s uzemňovacím odporem 4 ohmy a pojistkou 25 A může potenciál dosáhnout 100 voltů .
Pouzdro není uzemněno, RCD je nainstalováno.
  • Pouzdro zařízení bude na fázovém potenciálu a to nebude detekováno, dokud nebude existovat cesta pro průchod svodového proudu. V nejhorším případě dojde k úniku přes tělo člověka, který se dotkl jak vadného zařízení, tak předmětu, který má přirozenou zem. RCD odpojí část sítě s poruchou, jakmile dojde k úniku. Osoba dostane pouze krátkodobý elektrický šok (0,01 ... 0,3 s - doba provozu RCD), který zpravidla nezpůsobuje poškození zdraví.
Pouzdro je uzemněno, RCD je nainstalováno.
  • Toto je nejbezpečnější možnost, protože se obě ochranná opatření vzájemně doplňují. Když fázové napětí narazí na uzemněný vodič, proud teče z fázového vodiče přes poruchu izolace do zemního vodiče a dále do země. RCD okamžitě detekuje tento únik, i když je velmi nevýznamný (obvykle je prahová hodnota citlivosti RCD 10 mA nebo 30 mA), a rychle (0,01 ... 0,3 s) odpojí část sítě s poruchou. Kromě toho, pokud je svodový proud dostatečně vysoký (větší než práh pojistky chránící tento obvod), může se také spálit pojistka. Které ochranné zařízení (RCD nebo pojistka) vypne obvod, závisí na jejich rychlosti a svodovém proudu. Je také možné, aby obě zařízení fungovala. Je také důležité, že pouze v tomto případě selhání kteréhokoli z obou ochranných zařízení nepovede k úplné nefunkčnosti ochranného systému.

Chyby v uzemňovacím zařízení

  • Příklady chyb v uzemňovacím zařízení

  • Příklad chybné instalace: připojení pracovní nuly a vodiče PE na pravé horní svorkovnici.

  • Nevodivá plastová vložka (R4) zabraňuje protékání proudu.

  • Falešné vypnutí proudového chrániče (F4) při kombinaci nul za bodem rozdělení.

  • Proč je extrémně nebezpečné vytvořit PE vodič přímo v zástrčce (zástrčce)

Špatné PE vodiče

Někdy se jako zemní vodič používá vodovodní potrubí nebo topné potrubí, které však nelze použít jako zemní vodič [15] . V potrubí mohou být nevodivé vložky (např. plastové trubky), elektrický kontakt mezi potrubím může být přerušen v důsledku koroze a nakonec může být část potrubí rozebrána pro opravu. Při kontaktu s vodivými částmi vodovodního potrubí hrozí také nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

"Čistá země"

Oblíbeným názorem je, že počítačové a telefonní instalace vyžadují uzemnění oddělené od obecného uzemnění budovy.

Takové stanovisko platí pouze v případě požadavku a/nebo organizace funkčního uzemnění, nezbytného pro správný provoz zařízení.
Při organizování ochranného uzemnění bude taková víra zcela mylná, protože nabíječka má nenulový odpor a v případě zkratu (a dokonce i malého úniku, který automatika nezjistí) fáze - PE na jednom zařízení začne nabíječkou protékat proud a jeho potenciál roste od - pro odpor paměti. Pokud existují 2 nebo více nezávislých nabíječek, povede to k potenciálnímu rozdílu mezi PE různých elektrických instalací, což může způsobit riziko úrazu elektrickým proudem pro lidi a také blokovat (nebo dokonce zničit) zařízení rozhraní bez galvanického oddělení, která připojte 2 části systému, uzemněné z nezávislé paměti.

Správným rozhodnutím je zorganizovat systém potenciálního vyrovnání.

Výše uvedené platí také pro „řemeslné“ implementace, například někdy používané ve venkovských oblastech, metoda uzemnění jednoho zařízení připojením k zakopanému kovovému kontaktu (například kbelíku).

Kombinace pracovní nuly a PE vodiče

Dalším běžným porušením je spojení pracovní nuly a PE vodiče za bodem jejich oddělení (pokud existuje) podél rozvodu energie. [16] Takové porušení může vést k poměrně značným proudům v PE vodiči (který by v normálním stavu neměl být proudový) a také k falešným vypnutím proudového chrániče (pokud je instalován).

Nesprávné oddělení vodiče PEN

Následující způsob „vytvoření“ PE vodiče je extrémně nebezpečný : pracovní nulový vodič je určen přímo v zásuvce a mezi něj a PE kontakt zásuvky je umístěna propojka. Tím je PE vodič zátěže připojené k tomuto výstupu připojen k pracovní nule.

Nebezpečí tohoto obvodu spočívá v tom, že se na zemnícím kontaktu zásuvky, a tedy i na pouzdru připojeného zařízení, objeví fázový potenciál, pokud je splněna některá z následujících podmínek:

  • Prasknutí (odpojení, vyhoření atd.) nulového vodiče v oblasti mezi zásuvkou a stíněním (a dále až po zemnící bod vodiče PEN);
  • Prohození fáze a nuly (fáze místo nuly a naopak) vodičů vedoucích do této zásuvky.

Systém vyrovnání potenciálu (SES)

Vzhledem k tomu, že nabíječka má odpor, a pokud jí prochází proud, dostane se pod napětí, sama o sobě nestačí k ochraně lidí před úrazem elektrickým proudem.

Řádná ochrana je vytvořena organizací systému vyrovnání potenciálu (SES), tj. elektrickým připojením PE vedení a všech kovových částí budovy přístupných na dotek (především vodovodní potrubí a potrubí topení).

V tomto případě, i když je nabíječka pod napětím, je pod ní vše, co je kovové a přístupné na dotek, což snižuje riziko úrazu elektrickým proudem.

V zděných domech sovětského období se ZZS zpravidla neorganizovala, zatímco v panelových domech (70. léta a později) byla organizována spojením rámu elektrických panelů ( PEN ) a vodovodního potrubí v suterénu Dům.

V oblastech s vysokým elektrickým odporem půdy (pouště, zóny permafrostu) je třeba provést vyrovnání potenciálu nejen uvnitř budovy, ale také mezi budovami. Například v Norilsku jsou budovy spojeny společnou zemní smyčkou, kolem každé budovy jsou v zemi kolíky pro vyrovnání potenciálu. Současně je společná zemnící smyčka budov propojena se zemní smyčkou CHPP-1, tvořící ve skutečnosti "umělou zemi". Hlavní zemnící elektrody jsou však stále ponořeny v nezamrzajícím vodním útvaru (jezero Dolgoe a další), což zajišťuje elektrické spojení s „přirozenou zemí“. Podobný systém existuje v řadě měst ve Střední Asii. Ale například v Arkalyku , kde nejsou žádné nádrže, se „umělá půda“ ukazuje jako izolovaná.

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Kapitola 1.7 UZEMNĚNÍ A ELEKTRICKÁ BEZPEČNOST. Oblast použití. Termíny a definice. Pravidla pro instalaci elektrických instalací (PUE) Sedmé vydání. Schváleno nařízením Ministerstva energetiky Ruska ze dne 08.07.2002 č. 204
  2. ↑ Každý termín v sekci je pro odkaz ukotven názvem termínu nebo identifikátorem IEV.
  3. ↑ GOST R 57190-2016 Uzemňovače a uzemňovací zařízení pro různé účely. Termíny a definice . Archivováno 3. prosince 2020 na Wayback Machine
  4. ↑ GOST R IEC 60050-195-2005 Uzemnění a ochrana před úrazem elektrickým proudem. Termíny a definice . Archivováno 24. července 2021 na Wayback Machine
  5. ↑ Je uveden pouze jeden identifikátor IEV, zejména v části 195 – Uzemnění a ochrana před úrazem elektrickým proudem. V ostatních částech: 601 - Elektrárny, 826 - Elektroinstalace atd. jsou zpravidla shodné nebo upravené pojmy.
  6. ↑ GOST 30331.1-2013 (IEC 60364-1:2005) Elektrické instalace nízkého napětí. Část 1. Základní ustanovení, posouzení obecné charakteristiky, pojmy a definice . Archivováno 19. října 2020 na Wayback Machine
  7. ↑ Směrnice pro návrh, konstrukci a provoz uzemnění v instalacích drátové komunikace a uzlech rozhlasového vysílání. - Moskva: Komunikace, 1971.
  8. ↑ Ústřední elektrotechnická rada (CEC). Vysvětlivka k návrhu pravidel výpočtu a uzemňovacích zařízení ve vysokonapěťových instalacích střídavého proudu (nad 1000 V) // Elektrotekhnika. - 1933. - Listopad ( č. 18 ).
  9. ↑ 1 2 GOST R 50571.3-2009 (IEC 60364-4-41:2005) Elektrické instalace nízkého napětí. Část 4-41. Bezpečnostní požadavky. Ochrana proti úrazu elektrickým proudem . Archivováno 14. června 2021 na Wayback Machine
  10. ↑ P. 1.1.29 PUE.
  11. ↑ Chronik der Elektrotechnik  (německy) . Získáno 2. února 2021. Archivováno z originálu dne 28. února 2021.
  12. ↑ Lepší. Ausführung von Erdung usw  (německy)  // ETZ. Elektrotechnische Zeitschrift Berlin. - 1914. - Bd. 35 . - S. 102-105, 132-134, 166-168, 400-402 . — ISSN 0170-1711 .
  13. ↑ U jiných typů poruch je uzemnění méně účinné, a proto zde není zahrnuto.
  14. ↑ V obvodu spínaného sekundárního zdroje jsou vstupní průchozí nebo obyčejné kondenzátory zapojené jak mezi napájecími vodiči, tak (v případě kovového pouzdra a třípólové zástrčky) mezi každým napájecím vodičem a pouzdrem přístroje. , v tomto případě představují dělič napětí, který informuje o potenciálu pouzdra, přibližně rovném polovině napájecího napětí. Tento potenciál je obvykle přítomen i v případě, že je přístroj vypnut. Přítomnost potenciálu na pouzdru lze ověřit pomocí neonové sondy.
  15. ↑ Pp. 1.7.122 a 1.7.123 PUE.
  16. ↑ P. 1.7.135 PUE.

Literatura

  • Korablev V.P. Elektrická bezpečnost v otázkách a odpovědích. - M., moskevský dělník, 1988. - 301 s.
  • Úvod do energetiky / Endel Risthein. - Tallinn: Elektriajam, 2008. - Kapitola 4 .
  • IEC 61140:2016. Ochrana proti úrazu elektrickým proudem. Společné aspekty pro instalaci a vybavení. Vydání 4.0. – Ženeva: IEC, 2016-01.
  • GOST IEC 61140–2012. Ochrana proti úrazu elektrickým proudem. Obecná ustanovení pro bezpečnost instalací a zařízení.
  • Kharečko Yu.V. Základy uzemnění elektrických sítí a elektroinstalace budov. 6. vyd., revidováno. a doplňkové – M.: PTF MIEE, 2012. – 304 s.
  • IEC 60364-5-54:2011. Elektrické instalace nízkého napětí. Část 5-54: Výběr a montáž elektrických zařízení. Uzemnění a ochranné vodiče. Vydání 3.0. – Ženeva: IEC, 2011-03.
  • GOST R 50571.5.54–2013/ IEC 60364-5-54:2011. Elektrické instalace nízkého napětí. Kap. 5-54. Výběr a montáž elektrických zařízení. Uzemňovací zařízení, ochranné vodiče a ochranné vodiče pro vyrovnání potenciálu.

Odkazy