Provozní elektrické spotřebiče musí být uzemněny. V závislosti na účelu může být funkční nebo ochranný. První je pro správnou funkci zařízení a druhý pro ochranu lidí. Princip fungování jednoho a druhého je odlišný.
Hlavní cíle a cíle uzemnění
Půda je schopna neutralizovat elektrický proud, protože její napětí je nulové. Odpor je hlavním ukazatelem uzemňovacího zařízení, pomocí kterého je možné posoudit jeho kvalitu a schopnost plnit svůj účel. Specifická odolnost závisí na složení půdy, přítomnosti chemikálií v ní - kyselých nebo zásaditých, vlhkosti, drobivosti. V závislosti na složení půdy budete možná potřebovat speciální uzemňovací soupravu nebo kompletní výměnu zeminy pro správnou funkci uzemňovacích zařízení.
Uzemnění je připojení jakéhokoli zařízení, elektrické instalace nebo části sítě k uzemňovacímu zařízení. Je to uzemňovací vodič a uzemňovací vodiče, kterými proud protéká do země a je neutralizován.
Může být několik uzemňovačů. V distribuovaném obvodu jsou umístěny po obvodu objektu, jehož elektrická síť musí být zajištěna. Vodivá část (uzemňovací vodiče) jsou obvykle vyrobeny z kovu. K nim jsou přivedeny uzemňovací elektrody, které mají přímý kontakt s půdou.
Uzemňovací zařízení je namontováno na obvodu. Uzemňovací smyčka je řada elektrodových vodičů, které se ucpávají do země. Jejich délka je 3 metry, jsou umístěny v malé vzdálenosti od sebe. Jako směs se používá vodorovný kovový pás, který se v půdě položí do mělké hloubky až 1 metr. Připojení k elektrodám se provádí běžným svařováním. Ve speciálních uzemňovacích sadách jsou části zařízení opatřeny závity, což neovlivňuje pracovní vlastnosti.
Pracovní uzemnění je nezbytné v následujících případech:
- Ochrana zařízení před statickou elektřinou. Procesy, které se vyskytují v přírodě, například blesky, mohou ovlivnit proud protékající obvodem, což může vést k poškození zařízení. Elektrody instalované v zemi vybíjí nadměrný proud.
- Ochrana sítě proti zkratům.
- Přepěťová ochrana.
Příkladem pracovního uzlu je hromosvod, který je připojen k elektrodám. Obzvláště důležité v generátorech, transformátorech.
Princip ochranného uzemnění
Ochranné uzemnění je soubor opatření, která jsou zaměřena na ochranu zařízení a lidí, kteří s ním pracují. Používá se k eliminaci elektromagnetického rušení vznikajícího v blízkosti zařízení a také k neutralizaci rušení během přepínání v napájecím obvodu.
Ochrana před bleskem
Vzduchové médium je sekce s vysokým odporem, ale výboj má sílu převyšující tento odpor, proto jej prochází. Při cestě z horní atmosféry na Zemi vybírá blesk oblasti s nejmenším odporem - mokré oblasti, stěny, stromy a kapky vody.To vysvětluje skutečnost, že výboje často spadají do stromu - má menší odpor než vzduch kolem něj. Při vstupu do budovy prochází proud také oblastmi s nejmenším odporem - jedná se o kovové trubky, elektrické spotřebiče nebo jejich kovové části, mokré stěny. Pokud není zařízení uzemněno, může být jeho dotyk v době průchodu náboje fatální.
Když je na střechu nainstalován blesk, náboj vstoupí do ní a poté se přesune na zem a je neutralizován. Je důležité, aby se proudy uvnitř objektu nerozmnožovaly, takže materiály, které se používají k vybavení země, mají nízký odpor. Podle pravidel by neměla překročit 4 ohmy. Samotný hromosvod musí být připojen k elektrodám v zemi.
Přepěťová ochrana
Elektronická zařízení jsou citlivá na přepětí nebo výkonná elektrická zařízení pracující v jejich poloměru. Náhlé údery blesku poblíž mohou poškodit elektroniku.
Jako příklad: během bouřky může dojít k nadměrnému poplatku v měděném kabelu, se kterým jsou domy spojeny a kterým protéká proud. Kabel může zničit náboj se zvětšením jeho velikosti. V tomto případě je na elektrické vedení umístěno SPD - přepěťové ochranné zařízení, takže nadměrný náboj je vsazen do země.
Ochrana lidí
Případy zařízení, všechny kovové prvky jsou schopné vést proud. Pokud se dotknete neuzemněného zařízení, ve kterém se nahromadila statická elektřina, můžete mít silnou ránu. To ovlivní především kardiovaskulární a nervový systém. Gumové boty, pogumované rukavice, absolutně suchá místnost pomáhají snižovat dopad, ale lidé zřídka chodí po bytě nebo kanceláři v gumových botách. Připojení třetího drátu k pouzdru přístroje a jeho připojení k elektrodám vám umožní využít nadměrný proud do země.
Ve starých soukromých a bytových budovách nebyla provedena zemnící opatření, proto všechny elektrické spotřebiče představují pro člověka potenciální nebezpečí.
Domácí zařízení mohou vypadat takto: drát je připojen k tělu zařízení, které je zobrazeno na ulici a je spojeno s kovovým produktem vneseným do země (potrubí, roh, kbelík, kování). Tyto výrobky jsou dobrými vodiči proudu, na rozdíl od lidského těla, takže proud vybírá kov a jde do země.
Rozdíl pracovního uzemnění od ochranného
Pracovní a ochranné uzemnění podle bezpečnostních pravidel by nemělo být kombinováno s vodním okruhem. Během atmosférického výboje může dojít k poškození elektrických spotřebičů a ochrana země nebude fungovat.
Ve funkčním (pracovním) uzemňovacím obvodu jsou všechny struktury přenášející proud připojeny k elektrodám instalovaným v zemi. Pro správnou funkci pracovního uzemnění se používají také pojistky, které na sebe berou napětí a selhávají.
Pracovní uzemnění je vybaveno v případě, že k zařízením jsou připojeny pokyny výrobce a požadavky na ochranu tohoto zařízení.
Na ochranné uzemňovací zařízení jsou kladeny další požadavky, protože má důležitější úkoly: zachraňovat životy lidí.
| Účel pracovního uzemňovacího zařízení | Účel ochranného uzemnění |
| Vysoce výkonné spotřebiče | Třífázové spotřebiče s výkonem menším než 1 kW |
| Elektronické citlivé zařízení | Jedno a dvoufázová zařízení, která nejsou v kontaktu se zemí |
| Lékařské přístroje | Spotřebiče s kapacitou nad 1 kW |
| Elektronická technologie, která je nositelem důležitých informací | V kondenzovaných obvodech s nulovým vodičem |
Nejspolehlivější uzemnění je zajištěno v elektrickém obvodu domu. Kabely, které se vejdou do každé zásuvky, musí být třížilové.Třetí jádro se připojuje k zemi a odstraňuje statickou elektřinu a také zabraňuje zkratům a bleskům vniknout do budovy.
Požadavky na ochrannou zem
Aby uzemňovací zařízení mohla plnit své funkce, musí splňovat určité parametry a pokyny výrobce zařízení.
Nuance, které ovlivňují funkčnost:
- Odolnost vůči půdě díky fyzikálně-chemickým vlastnostem. Vlhká hlína, grafitové lupínky, rašelina, slaná bažina nebo mořská voda vede to nejlepší. Horší - suchý písek nebo tvrdé skály - žula, drcený kámen, křemen, asfalt, beton.
- Oblast kontaktu zemnící elektrody s půdou. Čím větší je plocha, tím jsou pro tok proudu vytvořeny příznivější podmínky, čím rychleji se to stane. Oblast můžete zvětšit instalací většího počtu elektrod podél obrysu budovy. V tomto případě jsou spojeny spolu s ocelovou deskou do jedné jednotky. Pokud zvětšíte velikost jedné elektrody, zvětší se také celková plocha. Instalace svislého kovového obrysu pomáhá zvětšit plochu, pokud mají spodní vrstvy půdy větší odpor než povrchové.
Protože je obtížné dosáhnout ideální odolnosti vůči půdě, jsou zařízení vytvářena na základě svých charakteristik. Každá elektrická instalace má své vlastní normy odporu pro uzemňovací zařízení. Například u elektrické rozvodny s napětím vyšším než 100 kW by odpor neměl být větší než 0,5 Ohmu a pro domácí síť se systémem TT a použití automatického vypnutí až do 500 Ohmů.
Kovové zemnící spínače nesmí být potaženy malířskými materiály. Jako uzemňovací zařízení se někdy používá podzemní část budovy s kovovými konstrukcemi - elektricky vodivý beton s vnitřní výztuží. Nepoužívejte plynové kovové trubky k vyřešení problému s uzemněním.
Podle pravidel pro elektrickou instalaci podléhají uzemnění následující:
- Sítě s napětím vyšším než 380 V.
- Obzvláště nebezpečné a venkovní instalace.
Části zařízení podléhající uzemnění a uzemnění:
- Krabičky pro elektrická zařízení.
- Vinutí sekundárního transformátoru.
- Pohony elektrických spotřebičů.
- Rozváděče, rámy skříněk.
- Kovové stavební zařízení.
- Kabel se železným pláštěm.
Pokud napětí nepřesahuje 42 V AC nebo 110 V DC, není nutné uzemnění.
Uzemnění domácnosti
Většina domácích nehod zahrnuje dotyk zařízení, které má poškození izolace. Lidské tělo je v tomto případě proudový dirigent. Elektrické varné desky, pračky a myčky nádobí, radiátory, mikrovlnné trouby, kotle, počítače, myčky nádobí - to vše jsou kovové struktury, které dobře vedou elektřinu a bez uzemnění, mohou být zdraví škodlivé.
Zkrat - jedná se o kontakt fázových a neutrálních vodičů v síti, což vede k nouzové ochraně a odpojení zařízení od napájení. Nejčastěji se nejedná o zkrat, nýbrž o únik proudu, který se hromadí v zařízení pro domácnost. Mohlo by dojít k úrazu elektrickým proudem.
Z důvodu bezpečnosti člověka je nutné instalovat zásuvky s uzemňovacími kontakty. K zásuvce musí být připojen třívodičový kabel. U dvoujádrového a tříjádrového systému je uzemnění vybaveno různými způsoby - od rozvodné skříně nebo elektrického panelu.
Jako zemnící elektrodu nepoužívejte plynové, vodní ani ústřední topení.
Uzemnění v případě elektrických poruch
Porucha zařízení znamená poškození izolace a výskyt fáze v zařízení.Jsou-li části zařízení pod napětím, ale nemají ochranu ve formě uzemnění a RCD, může být osoba, která si není vědoma nebezpečí, zasažena elektrickým proudem.
Ve druhém provedení nemusí být únik proudu významný, zařízení na ochranu zařízení nebude reagovat na napětí a zařízení nevypne. Osoba může dostat menší úder.
Pokud případ není uzemněn, ale je nainstalován RCD, bude fungovat 0,02 sekundy poté, co se osoba dotkne těla zařízení. Tento čas nestačí k poškození zdraví.
Nejúčinnějším obvodem z hlediska bezpečnosti je přítomnost uzemnění a RCD. Pokud dojde k úniku proudu a přejde do země, RCD reaguje a vypne zařízení.
Jak je vypočítán parametr hlavních uzemňovacích prvků
Výpočet parametrů uzemňovacího zařízení se provádí podle vzorců. Výchozími prvky jsou:
- odolnost vůči půdě v této oblasti;
- délka, tloušťka, průměr elektrod a jejich počet.
V praxi existují ve všech případech nesrovnalosti s plánovaným pracovním plánem, protože index půdy je třeba přesněji analyzovat. Je to prakticky nemožné: ve 100 metrů čtverečních musíte vyvrtat asi 100 min dolů do hloubky 10 m, abyste vyhodnotili vrstvy půdy, její složení a zahrnutí prvků - jílu, vápence, písku a dalších složek.
Instalace uzemňovacích zařízení se provádí podle hlavního principu uzemnění: přítomnost bezpečnostní meze, která má průměrné hodnoty parametrů. Čím nižší je odpor, tím lepší pro všechny elektrické spotřebiče a lidi.
Instalace uzemnění
Vertikální elektrody účinněji vykonávají své funkce, protože mohou být instalovány ve velké hloubce. Při vodorovném pokládání v malé hloubce se odpor zvyšuje, zejména v zimě, když horní vrstvy půdy zamrzají.
U elektrod se používají kolíky, jejichž délka je větší než 1 metr (obvykle 1,5 m). Takové konstrukce lze snadno zatloukat do země konvenčním kladivem, spojení se provádí v horizontální rovině nejméně 0,5 m do hloubky.
