Obsah článku
- Role uzemnění v třífázové síti
- Jak funguje zemní smyčka
- Rozdíl mezi uzemněním a nulováním
- Druhy uzemňovacích systémů
- Klíčové body elektrické instalace
Některé aspekty elektrické bezpečnosti nejsou laikovi zcela jasné, a to ho odlišuje od profesionála, který má povolení k instalaci elektrických sítí. Dnes budeme hovořit o nejdůležitějších složkách každého elektrifikačního systému – uzemnění a neutralizace..
Role uzemnění v třífázové síti
Jakýkoli elektrický systém je postaven na třífázové síti střídavého proudu nebo je jeho součástí. Aniž bychom se dostali příliš hluboko do teorie, vzpomínáme si na základní definice fungování jakéhokoli třífázového systému..
Mezi jakýmikoli dvěma fázemi odebranými 50krát za sekundu nastane napětí 380 V. Konkrétně v tuto chvíli se jeden z vodičů změní na zem – zdroj volných elektronů a druhý vodič tyto elektrony přijímá..
Stejný jev se vyskytuje v dalších dvou párech fází, ale časový rozdíl mezi tím, jak se fáze „přepíná“, je v jedné z nich asi třetina oscilační periody. Toto schéma práce vděčí za svůj vzhled nejoblíbenějšímu typu elektrických strojů. Pokud uspořádáte fáze do kruhu ve správném pořadí, pak by v nich také nastal proud v kruhu a mohl by tlačit kulaté jádro motoru. V nejjednodušší verzi elektrických připojení musí být všechny tři fáze připojeny v jednom bodě, zatímco v určitém okamžiku v čase budou mít pouze dvě z nich špičkový výkon..
Hlavním problémem je, že odpor pracovních prvků (vinutí motoru nebo topných cívek) zahrnutých v každé z fází nemůže být absolutně stejný. Proto bude proud v každém ze tří obvodů vždy odlišný a tento jev musí být nějak kompenzován. Proto je konvergenční bod všech tří fází spojen se zemí, aby do něj byl vložen zbytkový elektrický potenciál..
Jak funguje zemní smyčka
Stejným způsobem lze modelovat jakýkoli vchod do vícepodlažní budovy. Byty distribuované ve třech dostupných fázích však spotřebovávají elektřinu náhodně a tato spotřeba se neustále mění. Průměrný rozdíl v proudech ve fázích v průměru není v bodě připojení domácího kabelu v distribučním bodě (RP) větší než 5% jmenovité zátěže. Ve výjimečných případech však může být tato odchylka vyšší než 20% a tento jev slibuje vážné problémy..
Pokud si na okamžik představíme, že elektrický stoupač, nebo spíše jeho rámová část, na které jsou našroubovány všechny neutrální dráty, se ukázal být izolován od země, takový vysoký rozdíl mezi spotřebou bytů v různých fázích vede k následujícímu vzorci:
- V nejvíce zatížené fázi dochází k úbytku napětí úměrně zátěži.
- Na zbývajících fázích se toto napětí zvyšuje.
Neutrální vodič, připojený k zemní smyčce, slouží jako náhradní zdroj elektronů právě pro takový případ. Pomáhá eliminovat asymetrii zátěže a zabraňuje přepětí na sousedních větvích třífázového obvodu..
Rozdíl mezi uzemněním a nulováním
Pokud během provozu jedné dvojice fází není jejich zátěž stejná, v bodě konvergence jistě vyvstane pozitivní elektrický potenciál. To znamená, že pokud při přerušení uzemňovacího obvodu osoba uchopí kryt příjezdové cesty, bude šokován a síla tohoto šoku bude záviset na stupni asymetrie zatížení.
Většina elektrických strojů je navržena tak, že zatížení jsou rovnoměrně rozložena ve všech třech fázích, jinak se některé vodiče zahřejí a opotřebují rychleji než jiné. Proto je spojovací bod fází v některých zařízeních vyveden do samostatného čtvrtého kontaktu, ke kterému je připojen nulový vodič.
A tady je otázka: kde získat stejný nulový dirigent? Pokud dáváte pozor na póly vedení vysokého napětí, jsou na nich pouze tři vodiče, tj. Tři fáze. A pro přepravu elektřiny je to dost, protože všechny transformátory v sestupných rozvodnách mají symetrické zatížení vinutí a každá je uzemněna nezávisle na ostatních..
A tento čtvrtý vodič se objevuje na úplně posledních transformačních stanicích (TS) v řetězci transformací, kde se 6 nebo 10 kV promění na 220/380 V, na které jsme zvyklí, a existuje iluzorní pravděpodobnost asynchronní zátěže. V tomto bodě je začátek tří vinutí transformátoru připojen a připojen ke společnému uzemňovacímu systému a od tohoto bodu začíná čtvrtý neutrální vodič.
A nyní chápeme, že uzemnění je systém prutů ponořených do země a uzemnění je vynucené spojení středu k zemi, aby se eliminoval nebezpečný potenciál a asymetrie. V souladu s tím je nulový vodič připojen k uzemňovacímu bodu nebo blíže a ochranný zemnící vodič je připojen přímo k samotné zemnicí smyčce..
Druhy uzemňovacích systémů
Všimli jste si, že neutrální vodič v třífázovém kabelu má menší průřez než zbytek? To je zcela pochopitelné, protože na ni nespadá celá zátěž, ale pouze rozdíl v proudech mezi fázemi. V síti musí být alespoň jedna zemní smyčka a je obvykle umístěna poblíž aktuálního zdroje: transformátoru v rozvodně. Zde systém vyžaduje povinné vynulování, ale současně nulový vodič přestane být ochranný: co se stane, když je nula „vypálena“ v TP, je mnoho známo. Z tohoto důvodu může být po celé délce vedení pro přenos energie několik uzemňovacích smyček, což obvykle bývá..
Přemístění samozřejmě není na rozdíl od uzemnění vůbec nutné, ale často je velmi užitečné. Podle místa, kde se provádí společné a opakované vynulování třífázové sítě, se rozlišuje několik typů systémů.
V systémech zvaných I-T nebo T-T je ochranný vodič vždy odebírán bez ohledu na zdroj, proto si spotřebitel uspořádá svůj vlastní obvod. I když má zdroj svůj vlastní zemnící bod, ke kterému je připojen nulový vodič, nemá nulovou ochrannou funkci a žádným způsobem se nedotýká ochranného obvodu spotřebitele..
Systémy bez uzemnění spotřebitele jsou běžnější. V nich je ochranný vodič přenášen ze zdroje ke spotřebiteli, včetně neutrálního drátu. Taková schémata jsou označena předponou TN a jedním ze tří postfixů:
- TN-C: ochranné a nulové vodiče jsou kombinovány, všechny uzemňovací kontakty na zdířkách jsou připojeny k nulovému vodiči.
- TN-S: ochranné a neutrální vodiče se nikde nedotýkají, ale mohou být připojeny ke stejnému obvodu.
- TN-C-S: ochranný vodič vychází ze samotného zdroje proudu, ale tam je stále připojen k nulovému vodiči.
Klíčové body elektrické instalace
Jak tedy mohou být všechny tyto informace v praxi užitečné? Schémata s vlastním uzemněním spotřebitele jsou přirozeně výhodnější, ale někdy je technicky nemožné je implementovat, například ve výškových bytech nebo na skalnatém terénu. Měli byste si uvědomit, že při kombinování neutrálních a ochranných vodičů do jednoho drátu (nazývaného PEN) není bezpečnost osob prioritou, a proto musí mít zařízení, se kterým lidé přicházejí do styku, rozdílnou ochranu..
A zde začínající instalátoři dělají spoustu chyb, nesprávně určují typ uzemňovacího / uzemňovacího systému a nesprávně připojují RCD. V systémech s kombinovaným vodičem může být RCD instalován v kterémkoli místě, ale vždy za místem kombinace. K této chybě často dochází při práci se systémy TN-C a TN-C-S a zvláště často, pokud v takových systémech neutrální a ochranné vodiče nemají odpovídající označení..
Proto nikdy nepoužívejte žluto-zelené dráty, pokud to není nutné. Kovové skříně a skříně zařízení vždy uzemněte, ne však s kombinovaným vodičem PEN, u kterého vzniká nebezpečný potenciál v případě nulové poruchy, ale ochranným vodičem PE, který je připojen k vlastnímu obvodu.
Mimochodem, pokud máte svůj vlastní obvod, velmi, velmi se nedoporučuje provádět nechráněné uzemnění, pokud se nejedná o obvod vaší vlastní rozvodny nebo generátoru. Faktem je, že při nulovém přerušení, bude veškerý rozdíl v asynchronní zátěži v městské síti (a to může být několik stovek ampér) pokračovat přes zem přes obvod, ohřívat připojovací vodič na bílou.
?
Je to trochu složitější téma, takže tady je má otázka: Co jsou zásady uzemnění a nulování v elektrické bezpečnosti?