הארקה וניטרול מתקני חשמל: לאיזו מטרה הוא מיוצר, מה נדרש לשם כך, סוגי מערכות

הארקה של ציוד חשמלי ומתקנים חשמליים שונים המחוברים לאספקת החשמל מתבצעת על מנת להגן על אדם מפני התחשמלות. האפקטיביות של שיטה זו תלויה בהפרש הפוטנציאל במגע של מפסק החשמל. ככל שהוא גדול יותר, כך יעילות ומהירות העבודה גבוהות יותר.

מכשיר הארקה

הארקה היא חיבור מיוחד של נקודה מסוימת ברשת, מתקן חשמלי או צרכן אנרגיה אחר עם התקן הארקה. הפחתת המתח בעת נגיעה באדם לרמה בטוחה היא מה שמיועד להארקה של ציוד חשמלי.

בבניין רב קומות הוא מתבצע באמצעות פס פלדה צר עשוי מתכת ברזלית. בבית פרטי, אמצעים כאלה אינם יעילים, כי פלדה זו אינה סגסוגת, ואינה סגסוגת דומה לברזל. נוכחות של רשתות חשמל של פאזות שונות בבית פרטי הם נפוצים למדי, ועבור 220 וולט ו-380 וולט, ההארקה חייבת להיות נפרדת, אך היא אינה שוללת את הכללת המערכת כולה במעגל אחד. במקרה זה, נקודת הכניסה חייבת לבצע את פעולתו של נתיך, ובמקרה חירום, יש להפעיל אותו תחילה, ולא לאחר תקלה בקווים המוליכים, לרבות כשהמפסקים יוצאים בִּניָן.

רמת ההגנה מבוססת על הקיבול של לולאת האדמה, ככל שהקיבול גדול יותר, כך היעילות שלו גבוהה יותר. גודל הלולאה פירושו הפרש הפוטנציאלים והמהירות שבה מופעלת הגנת התקלות במקרה של מעגל ישיר.

סוגים וסיווג

בשטח הפדרציה הרוסית, הכללים להתקנה ותפעול של הארקה מוסדרים על ידי הכללים להתקנת מתקנים חשמליים במהדורה של המהדורה השביעית.

ישנם מספר סוגי הארקה בהנדסת חשמל:

• טִבעִי. נהוג להתייחס למבנים מסוג זה, שהמכשיר שלהם מספק נוכחות מתמדת בקרקע, אבל ההתנגדות שלהם לא מווסתת על ידי שום דבר, ולא נקבעו פרמטרים ספציפיים עבור פרמטרי ההתנגדות דרישות. לא ניתן להשתמש בסוג זה להגנה בעת עבודה עם מתקנים חשמליים.
• מְלָאכוּתִי. זהו חיבור מיוחד לחיבור כל נקודה ברשת החשמל או ציוד להתקן הארקה. הוא מורכב ממערכת אלקטרודות הארקה (היא קבוצה של חלקים מוליכים המחוברים זה לזה לרשת אחת) ומוליך הארקה המחבר את נקודת הרשת למערכת אלקטרודות הארקה. מתג הארקה יכול להיות מוט מתכת פשוט או אלמנט מורכב במפעל.

איכות מתקן ההארקה נקבעת לפי פרמטר ההתפשטות הנוכחי, ככל שהוא נמוך יותר, כך ייטב.

סוגי מערכות הארקה מלאכותיות

מתקני חשמל לפי מכלול אמצעי הבטיחות החשמליים מחולקים ל:

• ציוד חשמלי עם מתח הפעלה מעל 1 קילו וולט ברשתות עם נייטרלי מוארק או מוארק ביעילות.
• מתקנים חשמליים הפועלים במתחים מעל 1 קילו וולט, ברשתות עם נייטרלי מבודד או מוארק (N) מותקן דרך כור או נגד דיכוי קשת.
• מתקנים הפועלים במתח של עד 1 קילו וולט, ברשתות עם נייטרלי מוארק מוצק (N).
• ציוד הפועל במתח של עד 1 קילו וולט, ברשתות עם ניטרלי מבודד (N).

בהתאם למאפיינים הטכניים של ההתקנה החשמלית ורשתות אספקת החשמל, השימוש בו עשוי לדרוש שימוש במערכות הארקה שונות.

עבור ציוד חשמלי עם מתח פעולה של עד 1 קילו וולט, ייעודים הבאים מאומצים:

• מערכת TN - שבו למוליך ממקור המתח יש הארקה מתה ואלמנטים פתוחים, מוליך, מחובר לקו אספקת חשמל מוארק מת עם מגן אפס מנצח.
• מערכת TN-C - תת-מערכת TN, בה משולבים הקווים למנצח אחד לכל אורכו. הוא נוצר על ידי הקונצרן הגרמני AEG בשנת 1913. האפס העובד ומוליך PE במערכת זו משולבים למנצח אחד. החיסרון העיקרי הוא האפשרות של הופעת מתח קו על החלקים הפתוחים של הדיור של מתקנים חשמליים במקרה של הפסקה אפסית. נכון לעכשיו ניתן למצוא מערכת זו במבנים שנבנו בתקופת ברית המועצות. במתקנים מודרניים, הוא נמצא רק במקרים מסוימים בתאורת רחוב.
• מערכת TN-S - תת-מערכת TN, בה הקווים עוברים בנפרד לכל האורך. פותח בשנת 1930 כדי להחליף את המערכת לעיל. האפס המגן והעובד חולקו ישירות בתחנת המשנה, ואלקטרודת ההארקה הייתה מורכבת ממבנה מתכת מורכב המבוסס על אביזרים. במקרה של הפסקה באפס הפועל באמצע הקו, מתח הקו לא הגיע לגוף המתקן החשמלי. מאוחר יותר, על בסיס מערכת זו פותחו אוטומט דיפרנציאלי ומכונות מדידת זרם דליפה, שיכלו לתעד אפילו דליפות זרם קלות והארקה של מתקני חשמל. הם נבנו על בסיס הכללים של קירכהוף, לפיהם הזרם הזורם דרך האפס העובד היה שווה מספרית לסכום הגיאומטרי של הזרם בשלב.
• מערכת TN-C-S— תת-מערכת TN, שבה הפונקציה של מוליכי המגן והעובדים אפס משולבת למנצח אחד בפער מסוים, ומשאירה את מקור המתח. לכל תחנת משנה שנאי יש חיבור בין חלקים מוליכים עם הארקה לבין נייטרלי מוארק בחוזקה (N).

בין היתרונות, ראוי לציין מכשיר הגנה פשוט מאוד נגד ברקים, בתנאי שמתח שיא בין PE ל-N הוא בלתי אפשרי. כמו גם הגנה מפני קצר חשמלי של הפאזה וגוף המכשיר בעת התקנת מפסק קונבנציונלי.

מבין החסרונות ישנה הגנה חלשה מאוד מפני שחיקה של מגע האפס, בה ה-PEN נהרס בדרך מה-KTP לנקודת החלוקה של המוליכים. היה ניסיון של יישום בבניינים פוסט-סובייטיים, בתנאי שנקודת ההפרדה נקבעה על בסיס לוח חשמל, בעוד PE בוצע רק לפני התנור החשמלי. בענף הבנייה המודרני, מערכת זו רלוונטית רק עם נקודת החלוקה במרתף, ו-N ו-PE עצמאיים עוברים בכל הקומות.

• מערכת I. ט. הנייטרלי (N) של ספק הכוח מבודד מאדמה או מוארק באמצעות מכשיר בעל התנגדות גבוהה, והאלמנטים החשופים של המתקן החשמלי מוארקים. מערכת זו משמשת, ככלל, רק בחצרים למטרות מיוחדות ומיוחדות, שעבורן מוטלות דרישות מוגברות לאמינות ובטיחות.
• מערכת TT. בו, המוליך ממקור המתח מקורקע בצורה חירשת, והאלמנטים הפתוחים שמוליכים זרם, מוארק באמצעות מכשיר בלתי תלוי חשמלי בנייטרלי מוארק מוצק מָקוֹר.

בין היתרונות בולטת עמידות גבוהה להשמדה N בדרך מנקודת האספקה ​​לצרכן. במקרה של הרס של קו כזה, הדבר לא ישפיע על ה-PE בשום צורה.

בין החסרונות הוא הביקוש הרב להתקנת הגנה מפני פגיעות ברק. במקרה זה, קיימת אפשרות להופעת מתח שיא בין N ל-PE וחוסר אפשרות לקבוע קצר חשמלי רגיל על ידי מפסק החשמל. זה נובע מההתנגדות הגבוהה של הארקה מקומית, שיכולה להגיע עד 40 אוהם. מערכת זו משמשת באופן פעיל מאוד עבור התקנות באזורים כפריים.

הגדרה של סימון

בסיווג הרשום, האות הראשונה פירושה מצב הנייטרלי של מקור המתח ביחס לאדמה:

• T - נייטרלי מקורקע.
• I - מבודד נייטרלי.

האות השנייה היא המצב של אלמנטים פתוחים מוליכים זרם ביחס לכדור הארץ:

• T - מוליכים פתוחים סגורים ללא קשר ליחס בין הארקה לנייטרלי של מקור המתח.
• N - חלקים מוליכים פתוחים מחוברים לנייטרלי מוארק מוצק של ספק הכוח.

האותיות הבאות באינדקס - שילוב במוליך אחד או הפרדה של הפונקציה של אפס מוליכים עבודה ומגן:

• S - עובד אפס (N), ואפס מגן (PE), ללכת בנפרד.
• C - המשימות של המוליך הנייטרלי המגן והעובד משולבות למנצח אחד (PEN).
• N - מוליך N עובד.
• PE - מוליך מגן.
• PEN - מוליכים N ו-PE משולבים לאחד.

שגיאות בעת התקנת הארקה

בפועל, שיטות התקנת הארקה באמצעות צינורות של מערכת אספקת המים בבניין רב קומות קבועות, שאסורות בתכלית האיסור להשתמש בהן למטרה זו. בשל העובדה שבנתיב הצינור ייתכנו מוסיף פלסטיק שאינם מוליכים זרם. קורוזיה יכולה גם להוות מכשול, והאופציה האובייקטיבית ביותר היא שניתן לפרק חלק מהצינור. עלולה להיות סכנה לאדם אם חלק פתוח בגוף נוגע בצינור מתכת.

תפיסה שגויה נוספת היא שציוד מחשב וטלפון דורש קו קרקע פרטני מכל מערכת הבניין. זה יכול להיחשב שגוי מהסיבה ש להתקן האחסון יש התנגדות שאינה אפס, ובמקרה של קצר חשמלי בין הפאזה ל-PE, שלא יתוקן הגנה אוטומטית, הזרם יתחיל לזרום, במקביל להגדלת הפוטנציאל עקב הנוכחות הִתנַגְדוּת.

במקרה של הפרדה לא נכונה של מוליך ה-PEN, קיימת סבירות גבוהה לנזק לציוד החשמלי. וזה קורה עקב התקנת מגשר בתוך השקע בין המוליך הנייטרלי למגע PE של השקע. ומה להלן הוא שמוליך PE של זרם העבודה מתברר כמחובר לאפס העבודה. ואם המגשר הזה של קו האפס נשבר או שהפאזה והמוליך הנייטרלי יוחלפו, עלול להיווצר פוטנציאל פאזה.