Uzemnění a neutralizace elektrických instalací: pro jaký účel se vyrábí, co je k tomu zapotřebí, typy systémů

Uzemnění různých elektrických zařízení a elektrických instalací, které jsou připojeny k elektrické síti, se provádí za účelem ochrany osoby před úrazem elektrickým proudem. Účinnost této metody závisí na rozdílu potenciálů na kontaktu jističe. Čím je větší, tím vyšší je efektivita a rychlost práce.

Uzemňovací zařízení

Uzemnění je speciální spojení konkrétního bodu v síti, elektroinstalace nebo jiného spotřebiče energie s uzemňovacím zařízením. Snížení napětí při dotyku osoby na bezpečnou úroveň slouží k uzemnění elektrického zařízení.

Ve vícepodlažní budově se provádí pomocí úzkého ocelového pásu ze železného kovu. V soukromém domě jsou taková opatření neúčinná, protože tato ocel není legovaná, a ne slitina podobná armování. Přítomnost různých fázových energetických sítí v soukromém domě jsou zcela běžné a pro 220 V a 380 V musí být uzemnění samostatné, ale nevylučuje to zahrnutí celého systému do jednoho okruhu. V tomto případě musí vstupní bod plnit funkci pojistky a v případě nouze musí být nejprve spuštěn, a ne po poruše vodivých vedení, včetně toho, když vypadnou jističe budova.

Úroveň ochrany je založena na kapacitě zemní smyčky, čím větší je kapacita, tím vyšší je její účinnost. Velikost smyčky znamená rozdíl potenciálů a rychlost, s jakou se aktivuje ochrana proti poruchám v případě přímého obvodu.

Typy a klasifikace

Na území Ruské federace jsou pravidla pro instalaci a provoz uzemnění upravena Pravidly pro instalaci elektrických instalací ve vydání sedmého vydání.

V elektrotechnice existuje několik typů uzemnění:

• Přírodní. Je obvyklé odkazovat se na tento typ struktur, jejichž zařízení zajišťuje stálou přítomnost v zemi, ale jejich odpor není ničím regulován a pro parametry odporu nebyly stanoveny žádné specifické parametry požadavky. Tento typ nelze použít pro ochranu při práci s elektroinstalací.
• Umělý. Jedná se o specializované připojení pro připojení jakéhokoli bodu v elektrické síti nebo zařízení k uzemňovacímu zařízení. Skládá se ze systému zemnících elektrod (jedná se o soubor vodivých částí spojených navzájem do jedné sítě) a zemnícího vodiče, který spojuje bod sítě se systémem zemnících elektrod. Uzemňovač může být buď jednoduchá kovová tyč nebo složitý tovární prvek.

Kvalita zemnící instalace je určena aktuálním parametrem šíření, čím je nižší, tím lépe.

Typy systémů umělého uzemnění

Elektrické instalace se podle souhrnu elektrických bezpečnostních opatření dělí na:

• Elektrická zařízení s provozním napětím nad 1 kV v sítích s pevně uzemněným nebo účinně uzemněným neutrálem.
• Elektrické instalace pracující při napětí nad 1 kV v sítích s instalovaným izolovaným nebo uzemněným neutrálem (N) přes tlumivku nebo odpor.
• Instalace pracující pod napětím do 1 kV, v sítích s pevně uzemněným neutrálem (N).
• Zařízení pracující pod napětím do 1 kV, v sítích s izolovaným neutrálem (N).

V závislosti na technických vlastnostech elektrické instalace a napájecích sítí může její použití vyžadovat použití různých uzemňovacích systémů.

Pro elektrická zařízení s provozním napětím do 1 kV se používají následující označení:

• TN systém - ve kterém má vodič ze zdroje napětí mrtvé uzemnění a otevřené prvky, vodivé, připojené k mrtvě uzemněnému napájecímu vedení s nulovou ochranou dirigent.
• Systém TN-C - TN subsystém, ve kterém jsou vedení po celé délce spojena do jednoho vodiče. Byl vytvořen německým koncernem AEG v roce 1913. Pracovní nula a PE vodič jsou v tomto systému spojeny do jednoho vodiče. Hlavní nevýhodou je možnost výskytu síťového napětí na otevřených částech krytu elektrických instalací v případě přerušení nuly. V současné době lze tento systém nalézt v budovách postavených během sovětské éry. V moderních instalacích se vyskytuje pouze v některých případech v pouličním osvětlení.
• Systém TN-S - subsystému TN, ve kterém linky vedou odděleně po celé délce. Vyvinutý v roce 1930, aby nahradil výše uvedený systém. Ochranná a pracovní nula byly rozděleny přímo na rozvodně a zemní elektrodu tvořila složitá kovová konstrukce založená na armaturách. V případě přerušení pracovní nuly uprostřed vedení nepřišlo síťové napětí do tělesa elektroinstalace. Později byly na základě tohoto systému vyvinuty diferenciální automaty a stroje na měření únikových proudů, které dokázaly zaznamenat i drobné proudové úniky a uzemnění elektroinstalace. Byly sestrojeny na základě Kirchhoffových pravidel, podle kterých se proud protékající pracovní nulou numericky rovnal geometrickému součtu proudu ve fázi.
• Systém TN-C-S— subsystém TN, ve kterém je funkce nulového ochranného a pracovního vodiče sloučena do jednoho vodiče v určité mezeře s ponecháním zdroje napětí. Každá transformovna má spojení mezi vodivými částmi se zemí a pevně uzemněným neutrálem (N).

Mezi výhody stojí za zmínku velmi jednoduché zařízení na ochranu před bleskem za předpokladu, že špičkové napětí mezi PE a N není možné. Stejně jako ochrana proti zkratu fáze a těla přístroje při instalaci klasického jističe.

Z nedostatků je velmi slabá ochrana proti vyhoření nulového kontaktu, při které se PEN zničí na cestě z KTP do dělícího bodu vodičů. Existují zkušenosti s aplikací v postsovětských budovách za předpokladu, že dělicí bod byl stanoven na základě elektrického panelu, zatímco PE bylo provedeno pouze před elektrickým sporákem. V moderním stavebnictví je tento systém relevantní pouze s dělicím bodem v suterénu a nezávislý N a PE prochází všemi podlažími.

• Systém I. T. Neutrál (N) napájecího zdroje je izolován od země nebo uzemněn prostřednictvím zařízení, které má vysoký odpor, a nechráněné prvky elektrické instalace jsou uzemněny. Tento systém se používá zpravidla pouze v prostorách pro zvláštní a speciální účely, na které jsou kladeny zvýšené požadavky na spolehlivost a bezpečnost.
• TT systém. V něm je vodič ze zdroje napětí hlucho uzemněn a otevřené prvky, které vedou proudu, uzemněný pomocí zařízení elektricky nezávislého na pevně uzemněném neutrálu zdroj.

Mezi výhody vyniká vysoká odolnost proti zničení N na cestě z místa dodávky ke spotřebiteli. V případě zničení takového vedení to nijak neovlivní PE.

Mezi nevýhody patří vysoká náročnost na instalaci ochrany proti úderu blesku. V tomto případě existuje možnost výskytu špičkového napětí mezi N a PE a nemožnost určení normální zkrat jističem. To je způsobeno vysokým odporem místního uzemnění, který může dosahovat až 40 ohmů. Tento systém je velmi aktivně využíván pro instalace ve venkovských oblastech.

Definice značení

V uvedené klasifikaci první písmeno znamená stav neutrálu zdroje napětí vzhledem k zemi:

• T - uzemněný neutrál.
• I - izolovaný neutrál.

Druhé písmeno je stav otevřených prvků vedoucích proud vzhledem k zemi:

• T - otevřené vodiče jsou uzavřeny bez ohledu na poměr země k neutrálu zdroje napětí.
• N - otevřené vodivé části jsou připojeny k pevnému uzemněnému neutrálu zdroje.

Následující písmena v rejstříku - kombinace v jednom vodiči nebo oddělení funkce nulového pracovního a ochranného vodiče:

• S - pracovní nula (N) a ochranná nula (PE), jdou odděleně.
• C - úkoly ochranného a pracovního nulového vodiče jsou spojeny do jednoho vodiče (PEN).
• N - pracovní N vodič.
• PE - ochranný vodič.
• Vodiče PEN - N a PE jsou spojeny do jednoho.

Chyby při instalaci uzemnění

V praxi jsou stanoveny způsoby instalace uzemnění pomocí potrubí vodovodního systému ve vícepodlažní budově, které jsou pro tento účel přísně zakázány. Vzhledem k tomu, že na dráze potrubí mohou být plastové vložky, které nevedou proud. Překážkou může být i koroze a nejobjektivnější možností je rozebrat část trubky. Pokud se otevřená část těla dotkne kovové trubky, může dojít k nebezpečí pro člověka.

Další mylnou představou je, že počítačové a telefonní vybavení vyžaduje individuální zemnící linku z celého systému budovy. Lze to považovat za chybné z toho důvodu úložné zařízení má nenulový odpor, a v případě zkratu mezi fází a PE, který nebude opraven automatická ochrana, začne proudit proud, který paralelně zvyšuje potenciál v důsledku přítomnosti odpor.

Při nesprávném oddělení vodiče PEN je vysoká pravděpodobnost poškození elektrického zařízení. A to se děje kvůli instalaci propojky uvnitř zásuvky mezi nulovým vodičem a kontaktem PE zásuvky. A následuje, že PE vodič pracovního proudu se ukáže být připojen k pracovní nule. A pokud je tato propojka nulového vedení přerušena nebo dojde k záměně fáze a nulového vodiče, může vzniknout fázový potenciál.