Заштитно уземљење – дизајн, изглед и дизајн система који елиминише претњу поразом

Заштитна земља

Организација поузданог система заштитне електричне сигурности један је од главних услова који спречавају штету корисницима електричних инсталација. Пружаће заштиту не само људима већ и уређајима. Правилно дизајнирана и инсталирана заштитна уземљења спречиће негативан утицај широког спектра непредвидивих циркулишућих струја, елиминисати њихов кратки спој на кућиштима. Као резултат тога, вероватноћа трауматских повреда и квар сложених техничких уређаја биће искључени.

 

Садржај

• Деловање заштитног система уземљења
• Како се раде прорачуни?

• Класификација уземљења
• Метода израчунавања параметара

Дијаграм склопа и инсталација

Систем уземљења без дубоког уземљења

Групни систем са вештачким уземљењем

Сврха заштитног уземљења је стварање електричних веза са земљом непроводних металних елемената који су под напоном. Узрок нежељене појаве напона могу бити прагови грома, кратки спојеви на кућишту, потенцијали за спровођење, индукција која се појављују под утицајем оближњих уређаја за пренос струје или њихових делова и бројне друге ситуације. Веза се може успоставити са земљом или његовим еквивалентом, попут морске или речне воде, угља у каменолому, другим природним или умјетно створеним објектима сличних својстава.

Деловање заштитног система уземљења

Рад заштитног система уземљења је да смањи параметре степеног напона и додира, доводећи их до сигурних вредности. Као резултат компетентног уређаја система за уземљење:

• потенцијал уземљене електричне опреме је смањен;
• параметри потенцијала базе на којој стоје корисници усклађени су са потенцијалом уземљене техничке инсталације.

Важно. У недостатку уземљења електричне инсталације, додиривање кућишта је једнако опасно као и додир фазне жице електричне мреже.

На основу смањења вриједности или на изједначавању потенцијала уземљене електричне опреме, принцип заштитног уземљења помаже у смањењу напона кућишта у односу на објект који се користи за уземљење, а који се често користи као тло. Због тога ће струја која пролази кроз тело корисника и напон додира (корака) достићи вредности које су апсолутно сигурне за људе и технологију.

Функција уземљења ће се у потпуности имплементирати ако се индикатори струје квара на земљи не повећају због смањења отпора уземљења. Ово стање је у потпуности у складу са изолованом неутралном мрежом – са генератором или трансформаторским уређајем који нису повезани на систем уземљења или су повезани на њега путем високог отпора разних мерних, сигналних, заштитних уређаја.

Како се раде прорачуни?

У основи, израчунавање заштитног уземљења састоји се у тачном одређивању главних параметара. Од њих се захтева да створе склоп који формира најсигурнији корак и напон додира који се појављују у тренутку затварања фазе на кућишту. На основу израчунатих вредности које су унутар дозвољених граница израчунава се број и димензије уземљивача, планира се редослед постављања појединих елемената.

Класификација уземљења

По пореклу су проводници за уземљење подељени у две категорије, приликом израде рачуна потребно је узети у обзир њихове специфичне разлике и карактеристике:

• Природни објекти представљени спољним проводним деловима у директном додиру са земљом. Категорија природних водича за уземљење обухвата и предмете чији је електрични контакт са земљом остварен преко средњег проводног медијума.

У природном проводнику за уземљење уграђују се тла (зачепљена, спуштена у избушене бушотине) вертикални елементи међусобно повезани хоризонтално

Поред тла и воде, металне цеви водоводних и других комуналних инсталација положене методом ровова класификоване су као природни проводници за уземљење. Цевоводи са запаљивим и експлозивним материјама, аутопути са дјеломичном употребом ПВЦ цијеви и дијелова, не могу се користити као уземљивачи природног поријекла. Дизајнирани да обезбеде несметану функционалност електричне опреме у ванредним и нормалним условима, радна и заштитна уземљења, елиминишући вероватноћу оштећења, углавном се постављају у земљу.

• Вештачке уземљене електроде, најчешће представљене вертикалним или хоризонталним електродама.

Метода израчунавања параметара

Да бисте извршили прорачуне, потребни су следећи подаци:

• карактеристике специфичне електричне опреме, као што су врста инсталације и њени главни уређаји, радни напони, могуће методе уземљења неутралних трансформаторских и производних уређаја;
• величина и конфигурација електрода, што омогућава да се узме у обзир процењена дубина њиховог урањања у земљу;
• информације о мерењима отпорности слоја тла на територији опремљеној системом за уземљење, карактеристикама одређене климатске зоне (можете их добити у локалној метеоролошкој служби);

Заштитни круг уземљења приказан у одељку

Важно. При постављању заштитног система за уземљење у два слоја тла потребни су подаци о отпорности сваког од њих, потребни су тачни подаци о снази горњег слоја.

• информације о доступности одговарајућих природних водича за уземљење на којима се објекти могу користити за уземљење такође ће захтевати стварне показатеље отпорности на ширење струје ових објеката добијених мерењем;
• тачни показатељи израчунатих струја квара земље израчунатих стандардном методом;
• пројектовање карактеристика дозвољених напонских норми и правила ЕМП-а, период заштите уземљења који је неопходан ако су прорачуни извршени према вредностима додирног напона и вредностима степеног напона.

Углавном заштитно уземљење и зарезивање електричних инсталација израчунавају се за случајеве уградње елемената система за уземљење у хомогено тло. Међутим, сада су развијене методе прорачуна и примењују се у распореду водича за уземљење у хетерогеној земљи.

• Прорачун проводника за уземљење смјештен у хомогеном окружењу захтијева узимање у обзир вриједности отпорности сезонског замрзавајућег слоја у периодима смрзавања и сушења земље. Да би се добиле тачне вредности, користе се посебни коефицијенти прорачун за системе уземљења било какве сложености.
• Прорачун уземљивача уграђених у два или више слојева тла захтијева уважавање вриједности отпора свих слојева. Прорачун се заснива на узимању у обзир свих потенцијала индукованих на уграђеним електродама који су део сложене структуре из групе склопки за уземљење..

Неовисно о методи израчуна, параметар заједнички за све шеме је тражени отпор, одређен у складу с прописима ПЕС.

За електричну опрему напоном до 1 кВ, прорачун отпорности уземљивачког елемента који је укључен у систем заштитног уземљења са изолованом неутралном врстом (тип ИТ) врши се у складу са условима:

У овој неједнакости, променљива Рз је вредност отпора уземљујућег уређаја (изражена у Охма), а константна вредност је Упр.адд. – параметар контактног напона (50 В), Из – укупна вредност земљине грешке, изражена у А.

Према регулаторним захтевима, вредност Рз варира од 4 охма до 10 охма (не постоје посебни захтеви за доњу граничну вредност, горња је максимално дозвољени параметар), под условом да снага мрежног напајања и трансформатора и генератора спојених паралелно није већа од 100 кВА.

За организовање заштитног уземљења инсталација са већим напоном, у прорачунима се користе друге вредности:

• 0,5 Охм у енергетским мрежама са ефективно уземљеним неутралним и карактеристичним великим струјама према земљи;
• не већи од 10 Охма при контактном напону од 250 В у системима са изолованим неутралним (услов важи при малим струјама до објекта за уземљење за опрему са напоном већим од 1000 В).

Белешка. Минималне вредности отпора за уземљење петље су пожељне. Што је нижа његова вредност, то ће ефикасније бити кретање струје кроз објекте са најмање отпора.

Тренутна отпорност на ширење израчуната за уградњу система уземљења, израчуната за уземљење проводника, може се повећати током рада. Његова вредност мора се стално надгледати..

Дијаграм склопа и инсталација

У стамбеним зградама, да би се заштитили становници од оштећења, уграђују се прекидачи који производе нула (дегенерисање) електричне мреже у случају квара изолације или кратког споја.

У аутономном кућишту и у летњим викендицама, због недостатка техничке могућности за инсталирање аутоматике за искључивање, потребан је заштитни уређај за уземљење, што се може учинити контактирањем електричара, или направити властитим рукама.

Систем уземљења без дубоког уземљења

Елементи круга, који не укључују дубоку уземљену електроду, могу се инсталирати у ред или распоредити у облику неке геометријске фигуре. Облик контуре зависи од карактеристика места. Ова метода је применљива када је дужина уземљења до 3 метра.

• Вертикално уземљење продире. Удаљеност између прекидача за уземљење уграђених вертикално у земљу израчунава се на основу дужине ових делова система за уземљење. То је неопходно за смањење заштите, јер што су се елементи ближе, то је већи и ефекат заштите.

• Постепено се врши мерење стварних вредности отпора појединих водича за уземљење. Морају се инсталирати у количини која осигурава формирање минималног отпора..

Белешка. Често се за уземљење једнаких површина земљишта користи различит број елемената уземљења, будући да је утицај отпорности тла погођен.

• У току је повезивање појединих прекидача за уземљење. Прекидачи за уземљење који имају корозијски премаз су повезани помоћу посебних конектора. Уређаји за уземљење направљени од обојеног метала повезани су искључиво заваривањем, шавови су прекривени битуменском мастиком.

Групни систем са вештачким уземљењем

Ово је једноставан заштитни круг за уземљење који је доступан за независну примену са једнакомерном контуром троугла. Овај систем електричне заштите налази се метар од доње границе базе или зида.

• У складу с одабраном конфигурацијом, ископан је ров дубок 0,8 метара. Дужина сваке стране троугла је 3 м.
• На врховима троугла пожељно је избушити бушотине дубоке три метра. Ако би се одлучило да вертикално уземљење проводника забијете муницијом, 1,5 м бунара би било довољно.

Белешка. Много је лакше чекати у објекте са шиљастим крајевима. Оштрити материјал који ћете чекати брусилицом.

Као материјал за вертикално уземљење погодна је метална цев пречника 50 мм, челична шипка 10 мм, угао са страницом од 50 мм. Требат ће три сегмента дуга три метра. Хоризонтални уземљени елемент може бити израђен од девет метара челичне траке дебљине 4 мм, ширине 40 мм.

• Затим се монтирана уземљена петља спаја заваривањем на проводник. Израђен је од округлог челика или тракастог челика. Повезује се са природним водичем за уземљење..

Инсталирани круг ће успешно извршити доделу заштитног отпора ако је повезан са челичном водоводном цевима постављеном у земљу, металним кућиштима водоводних бунара, другим армираним бетоном и металним конструкцијама. Након постављања заштитног уземљења, сви ровови и ископи морају се напунити хомогеним тлом без укључивања дробљеног камена и грађевинских остатака..

Добивши идеју о томе што се назива заштитно уземљење, након што сте научили о начинима конструкције електричног заштитног система, можете сигурно наставити са самоинсталацијом. Не заборавите на мерење вредности отпора након инсталације. Ако нема одговарајућих уређаја и вештина, потребно је назвати електричара.