Τι είναι η γείωση και σε τι χρησιμεύει;

Το μηδέν, που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά δίκτυα, χωρίζεται σε λειτουργικά και προστατευτικά. Εάν λειτουργεί γείωση, σύμφωνα με το σημείο 1.7.33 του PUE (βλ Κεφάλαιο 1.7), κατασκευάζεται μέσω ενός αγωγού εργασίας Ν και είναι σε ηλεκτρική σύνδεση με στοιχεία του δικτύου τροφοδοσίας, όπως γειωμένο ουδέτερο μιας γεννήτριας ή μετασχηματιστή (τριφασικό δίκτυο), με γειωμένη έξοδο της πηγής (μονοφασικό δίκτυο DC), με γειωμένο σημείο πηγής (μονοφασικό δίκτυο DC), στη συνέχεια Η προστατευτική γείωση πραγματοποιείται μέσω του προστατευτικού αγωγού ΡΕ και βρίσκεται σε ηλεκτρική επικοινωνία με τα ίδια στοιχεία του ηλεκτρικού δικτύου με τη γείωση εργασίας. Η γείωση εργασίας έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει τη διαδικασία παροχής ρεύματος και η προστατευτική εκτελεί τις λειτουργίες της ηλεκτρικής ασφάλειας (παράγραφος 1.7.34 του EMP) ή της «προστατευτικής γείωσης». Σε διάφορες περιπτώσεις, είτε προστατευτική γείωση είτε προστατευτική γείωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προστασία από ηλεκτρικό ρεύμα. Έτσι, για παράδειγμα, το τελευταίο χρησιμοποιείται για προστασία από τη δράση ενός ηλεκτρικού ρεύματος όταν αγγίζεται έμμεσα (ρήτρα 1.7.51 του PUE). Σε αυτό το άρθρο, θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε τι είναι η γείωση, τι είναι και πώς λειτουργεί.

Περιεχόμενο:

Αρχή λειτουργίας
Πεδίο εφαρμογής
Ραντεβού

Αρχή λειτουργίας

Το έργο της γείωσης προστασίας και της γείωσης προστασίας είναι διαφορετικό από το ότι κατά τη γείωση, εάν εμφανιστεί επικίνδυνο δυναμικό στη θήκη του εξοπλισμού, μπορεί να συμβεί βραχυκύκλωμα. Κάτω από την ενέργεια ενός ρεύματος βραχυκυκλώματος αρκετές φορές μεγαλύτερη σε σχέση με το ονομαστικό ρεύμα του δικτύου, ενεργοποιείται μια ασφάλεια ή άλλη προστατευτική συσκευή. Με προστατευτική γείωση, το βλαβερό αποτέλεσμα του ηλεκτρικού ρεύματος εξουδετερώνεται μειώνοντας το μέγεθος της τάσης αφής (και της τάσης βήματος) σε ασφαλή τιμή. Οι κατεστραμμένες οικιακές συσκευές ή ηλεκτρικός εξοπλισμός που δεν έχουν προστατευτική γείωση ή γείωση μπορούν να ενεργοποιηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα και να γίνουν επικίνδυνες για τον άνθρωπο τη στιγμή που αγγίζουν ή όταν πλησιάζουν τον εξοπλισμό σε επικίνδυνη απόσταση.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, όταν μια φάση εισέρχεται στο σώμα της συσκευής, το οποίο είναι κατασκευασμένο από μέταλλο και συνδέεται με έναν προστατευτικό αγωγό, εμφανίζεται βραχυκύκλωμα. Το μέγεθος του ρεύματος βραχυκυκλώματος είναι αρκετές φορές μεγαλύτερο από το ονομαστικό ρεύμα. Υπό την επιρροή του, ενεργοποιούνται συσκευές προστασίας. Ως αποτέλεσμα, οι ηλεκτρικές γραμμές που συνδέονται μέσω της προστατευτικής συσκευής αποσυνδέονται.

Η διατομή των αγωγών θα πρέπει να επιλέγεται με βάση τις απαιτήσεις των σχετικών κεφαλαίων PUE. Για τους προστατευτικούς αγωγούς το PUE (ενότητα 1.7.5) καθορίζει την εξάρτηση της διατομής τους από τη διατομή του αγωγού φάσης. Έτσι, για τις διατομές των αγωγών φάσης μικρότερα από 16 mm², το μέγεθος της περιοχής διατομής του προστατευτικού αγωγού είναι ίσο με το εμβαδόν διατομής του προστατευτικού αγωγού. Εάν η περιοχή διατομής του αγωγού φάσης κυμαίνεται από 16 έως 35 mm², τότε η περιοχή διατομής του προστατευτικού αγωγού είναι 16 mm² και εάν η περιοχή διατομής του αγωγού φάσης είναι μεγαλύτερη από 35 mm², τότε η περιοχή του προστατευτικού αγωγού επιλέγεται 2 φορές λιγότερο. Επίσης, η περιοχή διατομής μπορεί να υπολογιστεί ανεξάρτητα με βάση το ίδιο στοιχείο του PUE. Η κύρια προϋπόθεση για την επιλογή είναι να διασφαλιστεί η ταχύτητα, η οποία υπολογίζεται από τον τύπο:

S≥ I * √t / k,

Αυτός ο τύπος αντικατοπτρίζει την άμεση εξάρτηση της τιμής της περιοχής διατομής του προστατευτικού αγωγού (S) από την τιμή του ρεύματος βραχυκυκλώματος, στην οποία οι προστατευτικές συσκευές παρέχονται σύμφωνα με τον Πίνακα 1.7.1 του Ηλεκτρικού Κώδικα και 1.7.2 του Κωδικού Ηλεκτρικής Προστασίας ή για όχι περισσότερο από 5 δευτερόλεπτα σύμφωνα με από 1.7.79 PUE και τις τιμές του χρόνου απόκρισης της προστατευτικής συσκευής (t). Αντίστροφη εξάρτηση από την τιμή του συντελεστή, η οποία καθορίζεται από το υλικό του αγωγού προστασίας, τη μόνωση του, τις αρχικές και τελικές θερμοκρασίες του αγωγού. Αξία κ για αγωγούς προστασίας σε διάφορες συνθήκες δίδονται στον Πίνακα 1.7.6-1.7.9 του EMP.

Το παρακάτω διάγραμμα επαναλαμβάνει την προαναφερθείσα αρχή λειτουργίας και τη χρήση ενός συστήματος προστασίας γείωσης.

Ο σκοπός μιας τέτοιας συσκευής είναι η γρήγορη αποσύνδεση ελαττωματικού ηλεκτρικού εξοπλισμού από την τροφοδοσία, εξουδετερώνοντας έτσι την καταστροφική επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος όταν ένα άτομο αγγίζει μια ελαττωματική συσκευή.

Το σχήμα λειτουργίας του συστήματος γείωσης σε περίπτωση βλάβης μόνωσης φαίνεται παρακάτω:

Μάθετε ποια είναι η διαφορά μεταξύ γείωσης και γείωσηςΜπορείτε από το άρθρο μας!

Πεδίο εφαρμογής

Η προστατευτική γείωση χρησιμοποιείται σε τριφασικά δίκτυα AC και μονοφασικά δίκτυα AC και DC, των οποίων το επίπεδο τάσης είναι έως 1000 V.

Εάν το ηλεκτρικό δίκτυο είναι τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα και το επίπεδο τάσης είναι 660 / 380V, 380 / 220V ή 220 / 127V, τότε ο ουδέτερος αγωγός είναι γειωμένος - ένα δίκτυο τύπου TN.

Εάν το δίκτυο είναι μονοφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα, τότε εφαρμόζεται προστατευτική γείωση υπό την προϋπόθεση ότι η έξοδος του δικτύου είναι γειωμένη.

Εάν το δίκτυο είναι μονοφασικό συνεχές ρεύμα, τότε χρησιμοποιείται προστατευτική γείωση εάν γειωθεί το μέσο σημείο της πηγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Η προστατευτική γείωση μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο με τη βοήθεια αγωγών PE όσο και με τη βοήθεια συνδυασμένου αγωγού PEN. Η χρήση αυτού ή αυτού του τύπου προστατευτικής γείωσης εξαρτάται από το ποιο σύστημα γείωσης χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική εγκατάσταση και από το μέγεθος της περιοχής διατομής των καλωδίων τροφοδοσίας.

Σύμφωνα με το σημείο 1.7.131 του PUE, η λειτουργικότητα των μηδενικών προστατευτικών και μηδενικών αγωγών εργασίας μπορεί να συνδυαστεί, υπό την προϋπόθεση ότι χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα πολλαπλών φάσεων στο σύστημα TN και είναι ακινητοποιημένα. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να τηρούνται οι απαιτήσεις για την εξασφάλιση της διατομής των αγωγών από διαφορετικά υλικά. Οι αγωγοί χαλκού καλωδίων πρέπει να έχουν εμβαδόν διατομής τουλάχιστον 10 mm², φλέβες καλωδίων αλουμινίου - τουλάχιστον 16 mm².

Η ρήτρα 1.7.132 PUE απαγορεύει το συνδυασμό λειτουργικότητας μηδενικών προστατευτικών και μηδενικών αγωγών εργασίας σε μονοφασικά και συνεχόμενα ρεύματα. Για προστατευτική γείωση, χρησιμοποιείται ξεχωριστός τρίτος αγωγός - η εξαίρεση είναι ο κλάδος από την εναέρια γραμμή με τάση έως 1 kV στους μονοφασικούς καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας.

Ραντεβού

Η προστατευτική γείωση χρησιμοποιείται ως προστασία από ηλεκτροπληξία κατά τη λειτουργία ηλεκτρικού εξοπλισμού για διάφορους σκοπούς - οικιακή, βιομηχανική.

Στο παραπάνω σχήμα, ο ουδέτερος προστατευτικός αγωγός του συστήματος TN-S ονομάζεται PE. Εμφανίζεται ένα αγώγιμο κύκλωμα που συνδέει ανοιχτές αγώγιμες επιφάνειες και ένα γειωμένο ουδέτερο σημείο σε μια πηγή ισχύος σε ένα τριφασικό δίκτυο. Αυτό το διάγραμμα αντικατοπτρίζει τον σκοπό του προστατευτικού ουδέτερου αγωγού κατά τη γείωση του ουδέτερου προστατευτικού αγωγού στο σύστημα TN-S όταν χρησιμοποιείται ξεχωριστός προστατευτικός αγωγός.

Εάν εφαρμόζεται γείωση στο σύστημα TN-C, τότε το σχήμα θα έχει ως εξής:

Σε αυτήν την περίπτωση, οι αγωγοί μηδενικής λειτουργίας και μηδενικοί προστατευτικοί συνδυάζονται σε έναν αγωγό PEN.

Και σε αυτό το τριφασικό δίκτυο, ο ουδέτερος προστατευτικός αγωγός PE διαχωρίζεται από τον αγωγό PEN στην είσοδο της ηλεκτρικής εγκατάστασης:

Σε ένα σύστημα DC, το μεσαίο σημείο της πηγής είναι γειωμένο - Εικόνα παρακάτω:

1 - ουδέτερη γείωση (μεσαίο σημείο) στο δίκτυο DC. 2 - ανοιχτά αγώγιμα στοιχεία δικτύου. 3 - Τροφοδοσία DC.

Σε όλες τις εξεταζόμενες περιπτώσεις, ο προστατευτικός ουδέτερος αγωγός εκτελεί μια προστατευτική λειτουργία, και στην περίπτωση συνδυασμού με τον αγωγό εργασίας Ν στο σύστημα TN-C, εκτελεί επίσης τη λειτουργία του ουδέτερου αγωγού εργασίας.
Συνιστούμε να παρακολουθήσετε τελικά ένα χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα:

Εξετάσαμε λοιπόν τη συσκευή, την αρχή της λειτουργίας και τον σκοπό της προστατευτικής γείωσης. Ελπίζουμε να καταλάβετε τώρα πώς λειτουργεί αυτό το σύστημα και γιατί είναι απαραίτητο.

Θα είναι χρήσιμο να διαβάσετε: