Najškandalóznejším problémom je uzemnenie (resetovanie)

Vo všeobecnosti možno poznamenať, že veľká a strašná sila elektriny bola dlho opísaná, vypočítaná, predstavená v hrubých tabuľkách. Regulačný rámec, ktorý vymedzuje dráhy sínusových elektrických signálov s frekvenciou 50 Hz, dokáže svojím objemom uvrhnúť do úžasu každého nováčika. A predsa každý návštevník technických fór už dávno vie, že neexistuje škandalóznejší problém ako uzemnenie.

Množstvo protichodných názorov v skutočnosti nerobí nič pre zistenie pravdy. Tento problém je navyše skutočne vážny a vyžaduje si dôkladnejšie zváženie.

Základné pojmy

Ak vám chýba úvod „biblie elektroinžiniera“ (PUE), potom, aby ste pochopili technológiu uzemnenia, mali by ste si (pre začiatočníkov) prečítať kapitolu 1.7, ktorá sa nazýva «Uzemnenie a elektrické bezpečnostné opatrenia».

V bode 1.7.2. PUE hovorí:

Elektrické inštalácie z hľadiska elektrických bezpečnostných opatrení sa delia na:

• elektroinštalácie nad 1 kV v sieťach s účinne uzemneným neutrálom (s veľkými zemnými poruchovými prúdmi) ,;
• elektrické inštalácie nad 1 kV v sieťach s izolovaným neutrálom (s nízkymi uzemňovacími prúdmi);
• elektrické inštalácie do 1 kV s uzemneným neutrálom;
• elektrické inštalácie do 1 kV s izolovaným neutrálom.

Väčšina obytných a kancelárskych budov v Rusku používa pevne uzemnený neutrálny... Bod 1.7.4. znie:

Mŕtvy uzemnený neutrál je neutrál transformátora alebo generátora pripojeného k uzemňovaciemu zariadeniu priamo alebo cez nízky odpor (napr. cez prúdové transformátory).

Pojem nie je na prvý pohľad úplne jasný – neutrálne a uzemňovacie zariadenie sa v populárno-náučnej tlači nenachádza na každom kroku. Preto budú nižšie postupne vysvetlené všetky nepochopiteľné miesta.

Uveďme si nejaké pojmy – bude sa teda dať ovládať aspoň jedným jazykom. Možno sa body objavia „vytrhnuté z kontextu“. ale PUE nie fikcia a takéto samostatné použitie musí byť plne odôvodnené – ako použitie samostatných článkov Trestného zákona. Originál PUE je však celkom ľahko dostupný v kníhkupectvách aj na webe – vždy sa môžete odvolať na pôvodný zdroj.

• 1.7.6. Uzemnenie ktorejkoľvek časti elektrickej inštalácie alebo inej inštalácie je úmyselné elektrické pripojenie tejto časti k uzemňovaciemu zariadeniu.
• 1.7.7. Ochranné uzemnenie je uzemnenie častí elektrickej inštalácie na zabezpečenie Elektrická bezpečnosť.
• 1.7.8. Pracovné uzemnenie je uzemnenie každého bodu prúdovodných častí elektroinštalácie, ktoré je nevyhnutné na zabezpečenie prevádzky elektroinštalácie.
• 1.7.9.Nulovanie v elektrických inštaláciách s napätím do 1 kV je zámerné spojenie častí elektrickej inštalácie, ktoré nie sú bežne napájané s uzemneným neutrálom generátora alebo transformátora v sieťach trojfázových prúdov, s mŕtvym uzemneným výstupom jednofázový prúdový zdroj, s mŕtvym uzemneným centrálnym bodom zdroja v DC sieťach.
• 1.7.12. Uzemňovací vodič sa nazýva vodič (elektróda) ​​alebo súbor kovom spojených vodičov (elektród) v kontakte so zemou.
• 1.7.16. Uzemňovací vodič je vodič, ktorý spája časti, ktoré je potrebné uzemniť, s uzemňovacím vodičom.
• 1.7.17 Ochranný vodič (PE) v elektrických inštaláciách je vodič používaný na ochranu ľudí a zvierat pred úrazom elektrickým prúdom. V elektrických inštaláciách do 1 kV sa ochranný vodič pripojený k uzemnenému neutrálu generátora alebo transformátora nazýva neutrálny ochranný vodič.
• 1.7.18. Neutrálny pracovný vodič (N) v elektrických inštaláciách do 1 kV je vodič používaný na napájanie elektrických prijímačov, pripojený k uzemnenému neutrálu generátora alebo transformátora v sieťach trojfázových prúdov, s uzemneným výstupom z jednofázového zdroja prúdu. , s mŕtvym bodom zdroja v trojvodičových DC sieťach. Kombinovaný nulový ochranný a nulový pracovný vodič (PEN) v elektrických inštaláciách do 1 kV je vodič, ktorý kombinuje funkcie nulového ochranného a nulového pracovného vodiča. V elektrických inštaláciách do 1 kV s pevne uzemneným neutrálom môže neutrálny pracovný vodič vykonávať funkcie neutrálneho ochranného vodiča.

Ryža. 1. Rozdiel medzi ochranným uzemnením a ochrannou «nulou»

Z podmienok PUE teda priamo vyplýva jednoduchý záver.Rozdiely medzi „zem“ a „nulou“ sú veľmi malé... Na prvý pohľad (koľko kópií je na tomto mieste rozbitých). Prinajmenšom by mali byť spojené (alebo dokonca môžu byť vyrobené "v jednej fľaši"). Jedinou otázkou je, kde a ako sa to robí.

Počas cesty si všimneme odsek 1.7.33.

Uzemnenie alebo uzemnenie elektrických inštalácií sa musí vykonať:

• pri napätí 380 V a viac striedavého prúdu a 440 V a viac jednosmerného prúdu — vo všetkých elektrických inštaláciách (pozri tiež 1.7.44 a 1.7.48);
• pri menovitom napätí nad 42 V, ale pod 380 V AC a nad 110 V, ale pod 440 V DC — len v miestnostiach so zvýšeným nebezpečenstvom, obzvlášť nebezpečným a vo vonkajších inštaláciách.

Inými slovami, vôbec nie je potrebné uzemňovať alebo neutralizovať zariadenie pripojené na striedavé napätie 220 voltov. A v tom nie je nič zvláštne prekvapujúce - tretí drôt v skutočnosti nie je pozorovaný v bežných sovietskych kontaktoch. Dá sa povedať, že euroštandard (alebo nové vydanie PUE, ktoré sa k nemu približuje), ktoré sa prejavuje v praxi, je lepšie, spoľahlivejšie a bezpečnejšie. Ale podľa starého PUE u nás žili desiatky rokov... A čo je obzvlášť dôležité, domy si stavali celé mestá.

Pri uzemnení však nejde len o napájacie napätie. Dobrým príkladom je VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «Elektrické zariadenia obytných a verejných budov. Konštrukčné normy» Výňatok z kapitoly 15. Uzemnenie (uzemnenie) a bezpečnostné opatrenia:

15.4. Na uzemnenie (uzemnenie) kovových boxov domácich klimatizačných zariadení, stacionárnych a prenosných domácich spotrebičov triedy I (bez dvojitej alebo zosilnenej izolácie), domácich elektrických spotrebičov s kapacitou St.1,3 kW, plášte trojfázových a jednofázových elektrických sporákov, kotlov a iných vykurovacích zariadení, ako aj kovové nevodivé časti technologických zariadení v miestnostiach s mokrými procesmi, treba použiť samostatný vodič s prierezom rovným fáza jedna, umiestnená pri doske plošných spojov alebo štíte, ku ktorému je pripojený tento elektrický prijímač, a vo vedeniach napájajúcich zdravotnícke zariadenia – z ASU alebo hlavného rozvádzača budovy. Tento vodič je pripojený k neutrálnemu vodiču napájacej siete. Použitie pracovného neutrálneho vodiča na tento účel je zakázané.

Ukazuje sa to ako normatívny paradox. Jedným z výsledkov viditeľných na úrovni domácností bolo dokončenie práčok Vyatka-automat cievkou z jednožilového hliníkového drôtu s požiadavkou na vykonanie uzemnenia (rukami certifikovaného odborníka).

A ešte jeden zaujímavý moment: 1.7.39. V elektrických inštaláciách do 1 kV s pevne uzemneným neutrálnym alebo pevne uzemneným výstupom jednofázového zdroja prúdu, ako aj s pevne uzemneným stredom v trojvodičových sieťach jednosmerného prúdu je potrebné vykonať reset. elektrické inštalácie uzemnenia krytov elektrických prijímačov bez ich uzemnenia nie sú povolené.

V praxi to znamená – ak chcete „uzemniť“ – najskôr „nulu“. To mimochodom priamo súvisí so slávnou otázkou „nabíjanie batérie“ – ktorá je z úplne nepochopiteľného dôvodu mylne považovaná za lepšiu ako uzemnenie (uzemnenie).

Parametre uzemnenia

Ďalším aspektom, ktorý treba zvážiť, sú číselné parametre uzemnenia. Keďže to fyzicky nie je nič iné ako drôt (alebo súbor drôtov), ​​jeho hlavnou charakteristikou bude odpor.

1.7.62. Odpor uzemňovacieho zariadenia, k, ku ktorému sú pripojené neutrály generátorov alebo transformátorov alebo výstupy jednofázového zdroja prúdu, by v každom ročnom období nemal byť väčší ako 2, 4 a 8 ohmov pri sieťovom napätí 660, 380 a 220 V pri zdroji trojfázového prúdu alebo 380, 220 a 127 V pri zdroji jednofázového prúdu. Túto odolnosť je potrebné zabezpečiť s prihliadnutím na použitie prirodzene uzemnených elektród, ako aj uzemnených elektród na viacnásobné uzemnenie nulového vodiča nadzemných vedení do 1 kV s počtom odchádzajúcich vedení aspoň dve. V tomto prípade odpor uzemňovacej elektródy umiestnenej v tesnej blízkosti neutrálu generátora alebo transformátora alebo výstupu zdroja jednofázového prúdu nesmie byť väčší ako: 15, 30 a 60 Ohm, v tomto poradí, na sieťových napätiach. 660, 380 a 220 V na trojfázovom zdroji prúdu alebo 380, 220 a 127 V jednofázovom zdroji prúdu.

Pre nižšie napätie je prijateľný vyšší odpor. Je to úplne pochopiteľné – prvým účelom uzemnenia je zaistiť bezpečnosť človeka v klasickom prípade nárazu „fázy“ do telesa elektroinštalácie. Čím nižší odpor, tým menší potenciál môže byť „na tele“ v prípade nehody. Preto je prvým krokom zníženie nebezpečenstva vyššieho napätia.

Okrem toho je potrebné poznamenať, že uzemnenie sa používa aj na normálnu prevádzku poistiek. Na to je potrebné, aby prierazná línia „pre každý prípad“ mala výrazne zmenené vlastnosti (v prvom rade odpor), inak nedôjde k spusteniu.Čím väčší je výkon elektrickej inštalácie (a spotrebované napätie), tým nižší je jej pracovný odpor, a preto musí byť odpor uzemnenia nižší (inak poistky nebudú fungovať kvôli miernej zmene celkového odporu obvodu ).

Ďalším štandardizovaným parametrom je prierez vodičov.

1.7.76. Uzemňovacie a neutrálne ochranné vodiče v elektrických inštaláciách do 1 kV musia mať rozmery nie menšie, ako sú uvedené v tabuľke. 1.7.1 (pozri tiež 1.7.96 a 1.7.104).

Neodporúča sa uvádzať celú tabuľku, stačí úryvok:

Pre holú meď je minimálny prierez 4 mm2, pre hliník — 6 mm Pre izolované 1,5 mm2 a 2,5 mm² Ak uzemňovacie vodiče vstupujú do rovnakého kábla s napájacími vodičmi, ich prierez môže byť 1 mm2 pre meď a 2,5 mm2 pre hliník.

Uzemnenie v bytovom dome

V bežnej situácii „domácnosti“ sa užívatelia elektrickej siete (tj obyvatelia) zaoberajú iba skupinovou sieťou (7.1.12 PUE. Skupinová sieť — sieť panelov a distribučných bodov k svietidlám, zásuvkám a iným elektrickým prijímačom). Aj keď v starých domoch, kde sú panely inštalované priamo v bytoch, musia riešiť časť distribučnej siete (7.1.11 PUE. Distribučná sieť — sieť od VU, VRU, hlavného rozvádzača k distribučným bodom a panelom). Je žiaduce to dobre pochopiť, pretože často sa "nula" a "zem" líšia iba v mieste pripojenia k hlavným komunikáciám.

Z toho je v PUE formulované prvé základné pravidlo:

7.1.36.Vo všetkých budovách musia byť vedenia skupinovej siete, položené od skupinových, podlahových a bytových štítov až po lampy všeobecného žiarenia, zástrčky a stacionárne elektrické prijímače, trojvodičové (fáza — L, nulová pracovná — N a nulová ochranná — PE drôty). Nie je dovolené kombinovať neutrálne pracovné a neutrálne ochranné vodiče z rôznych skupinových vedení. Nie je dovolené pripojiť nulový pracovný a nulový ochranný vodič tienenia pod spoločnú svorku.

Tieto.3 (tri) vodiče musia byť položené z podlahy, bytu alebo skupinového panelu, z ktorých jeden je ochranný nulový (vôbec neuzemnený). Čo však vôbec nebráni jeho použitiu na uzemnenie počítača, káblové tienenie či „chvost“ ochrany pred bleskom. Všetko sa zdá jednoduché a nie je úplne jasné, prečo sa ponoriť do takýchto ťažkostí.

Môžete si pozrieť svoj domáci kontakt... A je asi 80% šanca, že tam tretí kontakt neuvidíte. Aký je rozdiel medzi neutrálnymi pracovnými a neutrálnymi ochrannými vodičmi? V ústredni sú pripojené na rovnakú zbernicu (aj keď nie v rovnakom bode). Čo by sa stalo, keby ste v tejto situácii použili pracovnú nulu ako poistku?

Predpokladajme, že neopatrná elektrikárska efáza a nula sa roztavia vo ventile, je to ťažké. Aj keď sa toho používatelia neustále obávajú, nie je možné urobiť chybu v žiadnom stave (aj keď existujú ojedinelé prípady). „Pracovný neutrál“ však prechádza viacerými spínačmi, pravdepodobne cez niekoľko rozvodných skríň (zvyčajne malých, okrúhlych, namontovaných v stene pri strope).

Tam je oveľa jednoduchšie zameniť fázu s nulou (on sám to urobil viac ako raz).V dôsledku toho bude v prípade nesprávne "uzemneného" zariadenia 220 voltov. Alebo ešte jednoduchšie - niekde v okruhu vyhorí kontakt - a takmer rovnakých 220 pôjde do krabice cez zaťaženie elektrického spotrebiča (ak ide o elektrický sporák s výkonom 2-3 kW, nebude to zdať sa dosť).

Pre funkciu ochrany osoby - úprimne povedané, táto situácia je zbytočná. Ale pre pripojenie uzemňovacej ochrany pred bleskom typu APC to nie je fatálne, pretože dochádza k odpojeniu vysokého napätia. Odporúčať takúto metódu z hľadiska bezpečnosti by bolo jednoznačne nesprávne. Aj keď treba priznať, že toto pravidlo sa porušuje veľmi často (a väčšinou bez nepriaznivých následkov).

Treba poznamenať, že schopnosti ochrany pred bleskom pracovnej a ochrannej nuly sú približne rovnaké. Odpor (do prípojnej zbernice) sa mierne líši a to je zrejme hlavný faktor ovplyvňujúci prúdenie atmosférických snímačov.

Z ďalšieho textu PUE je možné poznamenať, že doslova všetko v dome musí byť pripojené k nulovému ochrannému vodiču:

7.1.68. Vo všetkých priestoroch je potrebné pripojiť k neutrálnemu ochrannému vodiču otvorené vodivé časti svietidiel pre všeobecné osvetlenie a stacionárne elektrické prijímače (elektrické sporáky, kotly, domáce klimatizácie, elektrické uteráky atď.).

Vo všeobecnosti je jednoduchšie predstaviť si nasledujúci obrázok:

Ryža. 2. Schéma uzemnenia

Obrázok je dosť nezvyčajný (urobím to pre každodenný život). Doslova všetko v dome musí byť uzemnené na vyhradený autobus.Preto môže vyvstať otázka – veď žijeme bez nej desiatky rokov a všetci sú živí a zdraví (a vďaka Bohu)? Prečo všetko tak vážne meniť? Odpoveď je jednoduchá – spotrebiteľov elektriny je stále viac a sú výkonnejší. V súlade s tým sa zvyšujú aj riziká porážky.

Ale závislosť bezpečnosti a nákladov je štatistická hodnota a nikto neruší úspory. Preto sa naslepo po obvode bytu s medeným pásikom s poriadnym úsekom (namiesto sokla), položiť naň všetko až po kovové nohy stoličky neoplatí. Pretože v lete by ste nemali chodiť v kožuchu, ale neustále nosiť motorkársku prilbu. To je už otázka primeranosti.

Tiež stojí za to pripísať nezávislé kopanie zákopov pod ochranným obrysom v oblasti nevedeckého prístupu (v mestskom dome to určite neprinesie nič iné ako problémy). A pre tých, ktorí stále chcú zažiť všetky radosti života - v prvej kapitole PUE sú normy na výrobu tejto základnej štruktúry (v absolútne doslovnom zmysle slova).

Zhrnutím vyššie uvedeného možno vyvodiť tieto praktické závery:

• Ak je skupinová sieť vyrobená s tromi vodičmi, na uzemnenie / neutralizáciu možno použiť ochranný neutrál. Na to bol vlastne vynájdený.
• Ak je skupinová sieť vyrobená s dvoma vodičmi, odporúča sa viesť chránený neutrálny vodič z najbližšieho štítu. Prierez drôtu musí byť väčší ako fáza (presnejšie, môžete sa obrátiť na PUE).