Ochranná zem – záměrné elektrické připojení k zemi nebo ekvivalentu kovových částí bez proudu, které mohou být pod napětím.
Účel ochranného uzemnění – odstranění nebezpečí úrazu elektrickým proudem osob při výskytu napětí na konstrukčních částech elektrického zařízení, tzn. při zavření k tělu.
Princip fungování ochranného uzemnění – snížení na bezpečné hodnoty dotykového a krokového napětí v důsledku zkratu k pouzdru. Toho je dosaženo snížením potenciálu uzemněného zařízení a také vyrovnáním potenciálů zvýšením potenciálu základny, na které člověk stojí, na potenciál, který je svým účelem blízký potenciálu uzemněného zařízení.
Rozsah ochranného uzemnění – třífázové třívodičové sítě s napětím do 1000V s izolovaným neutrálem a nad 1000V s libovolným neutrálním režimem.
uzemňovací zařízení se nazývá soubor zemnících vodičů – kovových vodičů v přímém kontaktu se zemí a zemnících vodičů spojujících uzemněné části elektrické instalace se zemnicím vodičem. Existují dva typy uzemňovacích zařízení: vzdálené a obrysové.
Vzdálené uzemňovací zařízení vyznačující se tím, že jeho zemnící elektroda je umístěna mimo místo, na kterém se nachází uzemněné zařízení, nebo je soustředěna na některé části tohoto místa.
Tento typ zemnícího zařízení se používá pouze pro malé zemní poruchové proudy a zejména v instalacích s napětím do 1000V, kde potenciál zemnící elektrody nepřekračuje dovolené dotykové napětí. Výhodou tohoto typu uzemňovacího zařízení je možnost volby umístění elektrod s nejnižším odporem půdy.
Uzemňovací zařízení smyčky Vyznačuje se tím, že jeho jednotlivé zemnící elektrody jsou umístěny podél obrysu místa, na kterém se nachází uzemněné zařízení, nebo jsou rozmístěny po celém místě co nejrovnoměrněji.
Bezpečnost smyčkovou zemnící elektrodou je zajištěna vyrovnáním potenciálu v chráněném prostoru vhodným umístěním jednotlivých zemnících elektrod.
Uvnitř se vyrovnání potenciálu přirozeně vyskytuje prostřednictvím kovových konstrukcí, potrubí, kabelů a podobných vodivých předmětů připojených k rozsáhlé zemní síti.
Ochranné uzemnění podléhá kovové bezproudové části zařízení, které mohou být v důsledku vadné izolace pod napětím a kterých se mohou lidé dotýkat. Současně v místnostech se zvýšeným nebezpečím a zvláště nebezpečných z důvodu podmínek úrazu elektrickým proudem, jakož i ve venkovních instalacích je uzemnění povinné při jmenovitém napětí elektrické instalace nad 42V AC a nad 110V DC a v místnostech bez zvýšeného nebezpečí – při napětí 380V a vyšším AC a 440V a vyšším DC. Uzemnění se provádí pouze v nebezpečných oblastech, bez ohledu na účel instalace.
Existují umělé uzemňovací vodiče, určené výhradně pro účely uzemnění, a přírodní – kovové předměty umístěné v zemi pro jiné účely.
Pro umělé uzemnění používají se vertikální a horizontální elektrody. Jako vertikální elektrody se používají ocelové trubky o průměru 3 . 5 cm a ocelové rohy o velikostech od 40 * 60 do 60 * 60 mm a délce 2,5 . m.
Jako přirozené uzemňovací vodiče můžete použít: podzemní vodovodní a jiné kovové potrubí, s výjimkou potrubí hořlavých kapalin, hořlavých nebo výbušných plynů, jakož i potrubí pokryté izolací na ochranu proti korozi. Přirozené zemnící vodiče mají zpravidla nízkou odolnost proti šíření proudu, a proto jejich použití pro účely uzemnění poskytuje velké úspory. Nevýhodou přirozených zemnících elektrod je jejich dostupnost pro neelektrotechnický personál a možnost přerušení kontinuity spojení prodloužených zemnících vodičů.
Ochranné uzemnění: zařízení, účel a princip činnosti.
Vynulování – jedná se o speciálně navržené elektrické připojení otevřených vodivých částí spotřebičů elektřiny:
do nulového bodu generátoru (transformátoru) v sítích třífázového proudu,
k uzemněnému výstupu jednofázové napěťové sítě,
· do uzemněného bodu zdroje stejnosměrného proudu.
Takové spojení se provádí za účelem zajištění elektrické bezpečnosti osoby.
Pro zajištění připojení vodivých částí elektrických spotřebičů, které nejsou chráněny před dotykem, k neutrálnímu bodu zdroje elektřiny je zajištěno použití neutrálního ochranného vodiče.
Nulový ochranný vodič (označený PE – vodič pro soustavu TN – S) – vodivý obvod spojující otevřené vodivé plochy a pevně uzemněný nulový bod na zdroji v třífázových sítích nebo uzemněný výstup jednofázové sítě nebo uzemněný střed. stejnosměrného zdroje.
Je nutné rozlišovat mezi pojmy nulový ochranný vodič a nulový pracovní nebo PEN vodič. Pracovní nulový vodič (označovaný jako N – vodič pro systém TN – S) je vodič v elektrických spotřebičích s napětím do 1 kV, sloužící k napájení, který je připojen k uzemněné nulové svorce na generátoru. nebo transformátoru v sítích třífázového proudu, nebo do uzemněného bodu na jednofázovém zdroji proudu, nebo s výstupem s mrtvým uzemněním na zdroji ve stejnosměrné síti.
V praxi je povoleno použít kombinovaný (označený jako PEN – vodič pro soustavu TN-C) nulový ochranný a nulový pracovní vodič. Jeho roli hraje obvod v elektrických spotřebičích s napětím do 1 kV, kombinující nulový ochranný a nulový pracovní vodič. Použití nulování je nutné k ochraně osoby před účinky elektrického proudu, když se dotkne povrchů vedoucích proud v důsledku rychlého poklesu napětí na těle elektrického spotřebiče vzhledem k zemi, doprovázeného rychlým odpojením el. instalace ze sítě
Musí být provedeno povinné ochranné uzemnění:
· elektrické instalace s napájecím napětím do 1 kV (třífázové sítě AC s uzemněným neutrálem). Nejčastěji se jedná o AC sítě s napětím 380/220, méně často – 660/380 V;
elektroinstalace s napájecím napětím do 1 kV (jednofázové střídavé sítě s uzemněným výstupem). Napětí je obvykle 220 voltů;
DC elektrické instalace s napětím do 1 kV v sítích s uzemněným středem zdroje.
Fyzicky je uzemnění prováděno speciálním vodičem, který má spolehlivý elektrický kontakt s otevřenými proudovými povrchy elektrických spotřebičů.
Princip činnosti ochranného nulování
V případě zkratu fázového vodiče ke skříni elektrického spotřebiče, který má uzemnění, dojde ke zkratu elektrického proudu (dochází ke zkratu mezi fázovým a nulovým ochranným vodičem). Vzhled zkratového proudu vede k fungování proudové ochrany. V důsledku toho je taková elektroinstalace odpojena od napájecí sítě. Po cestě, než se vypne automatická proudová ochrana, se napětí na poškozeném pouzdru sníží vzhledem k zemi. To je způsobeno přítomností ochranného účinku opětovného uzemnění na nulovém ochranném vodiči a přerozdělením napětí v síti v důsledku toku proudu ve zkratovaném obvodu.
Lidské tělo je dobrým vodičem elektřiny. Nejvyšší elektrickou vodivost mají svaly a podkožní tuk, tedy právě ta místa, která jako první přijdou do kontaktu s vnějším zdrojem proudu, ať už je to holý drát nebo vadný elektrický spotřebič.
Proud se do těla dostává přes póry a kanály potních žláz, takže je zřejmé, že suchá kůže má vyšší odpor než mokrá kůže. Při kontaktu s napětím 220 V je tedy hodnota proudu působícího na mokrou pokožku asi 220 mA. Při takovém úrazu elektrickým proudem nastane smrt okamžitě, protože indikátor 15 mA je již považován za nebezpečný pro tělo a 100 mA je považováno za smrtelné.
To dokazuje potřebu vyvinout opatření, která zabrání náhodnému úrazu elektrickým proudem ve všech oblastech lidské činnosti, jak v práci, tak doma. Jedním z těchto opatření je instalace uzemňovacích zařízení (GD).
Co je uzemnění
Zjednodušeně řečeno se jedná o ochranný systém, který zabraňuje úrazu elektrickým proudem při dotyku kovových částí zařízení pod napětím. Celá konstrukce se skládá z následujících částí:
- kovový obrys
- Pozemní autobus
- Zemní rozvody
Obvod se skládá ze 4-6 pinů (elektrod) zaražených do země a vzájemně propojených kovovými proužky. Požadovaná hloubka uzemňovacího zařízení je 2,5-3 metry, to znamená pod úrovní zamrznutí půdy. To je nutné, aby i v zimě měl obvod přístup k vlhkosti, která vede proud.
Na vrcholu jedné vertikální elektrody je „kontaktní zóna“ (nejčastěji ve formě závitového svorníku), ze které vychází měděná sběrnice, vedoucí do speciální lišty v rozvaděči.
Z hlavní zemní sběrnice se zase měděné dráty rozcházejí do spotřebitelských zásuvek. Tyto vodiče jsou ve skutečnosti zodpovědné za připojení země – například v moderních domech se kabeláž ze štítu provádí třížilovým kabelem, kde je jedno z jader – žlutozelené – přiřazeno „pod zemí“.
Obr 1. Uzemňovací zařízení. a) – uzemnění v řadě; b) – zemní smyčka
Požadavky na uzemnění
Zajištění bezpečnosti spotřebitele při práci s elektrospotřebiči je prioritním úkolem výrobců a provozovatelů elektroinstalací, proto v této oblasti platí řada pravidel a předpisů. Upozorňujeme na ty hlavní:
- Musíte uzemnit vše, co má kovovou skříň: kotle, stroje, čerpadla, nářadí, zařízení;
- Piny a spoje obvodu se musí odlišit antikorozí a odolností proti opotřebení, což je zajištěno správnou volbou materiálu a průměru – na ty se často používá například nerez o průřezu minimálně 90 metrů čtverečních účely. mm;
- Zemnící vodiče by měly být vždy ve vlhké půdě – k tomu musíte vzít v úvahu geografické, klimatické a geologické vlastnosti regionu a zvolit správnou hloubku pro umístění kovových elektrod.
Proč je člověk v šoku
- V domácím elektrickém spotřebiči instalovaném bez uzemnění (například v pračce) byla porušena integrita elektroinstalace. Důvody mohou být jakékoli – přirozené opotřebení, mechanické poškození, ničení hmyzu nebo hlodavců.
- V důsledku toho se na těle jednotky hromadí elektrický výboj.
- Osoba se dotkne zařízení a dostane elektrický šok.
Je důležité pochopit, že proud se pohybuje po uzavřeném okruhu, kde lidské tělo funguje jako jeden z článků. Kdybychom, řekněme, letěli vzduchem, pak by pro nás elektrická zranění nebyla prakticky strašná – podívejte se na ptáky za oknem: klidně sedí na drátech vysokého napětí a neuvědomují si smrtelné nebezpečí.
My však na rozdíl od ptáků chodíme po zemi, což je zase považováno za ideální bod s nulovým potenciálem. Ukazuje se, že lidské tělo funguje jako vodič, kterým se elektrický proud z vadného elektrického spotřebiče nebo holého drátu řítí k zemi, aby vyrovnal počet nabitých částic v těchto dvou bodech, jak to vyžadují přírodní zákony.
Jak funguje uzemnění
Proud jde cestou nejmenšího odporu. Tento jednoduchý princip je základem práce uzemnění: naše kůže má vyšší odpor než kovový drát, takže když se dotknete živého povrchu, proud jde okamžitě k zemi, aniž by člověku ublížil. To je hlavní věc, kterou musíte pochopit o fungování paměti.
Existuje další faktor, který zajišťuje práci uzemnění – nekonečně rozsáhlá “část” půdy. Vraťme se k fyzice: proud opouštějící vlhkou půdu spustí řetězovou reakci iontů, které přenášejí energii dál a dál, téměř do nekonečna. Čím více elektricky nabitých částic (iontů) je zapojeno do procesu, tím rychleji se přenáší energie, proud se rozptyluje a tím efektivněji funguje uzemnění. Dodáváme, že zde hraje důležitou roli dostatečný průměr kovových elektrod zařazených do obvodu zemnícího zařízení.
Uzemnění a uzemnění – jaký je rozdíl
Kromě instalace nabíječky existuje ještě jeden způsob, který ochrání člověka před úrazem elektrickým proudem z chybné elektroinstalace. Toto je nulování (jiný název: uzemnění na nulu). Jeho podstatou je, že při poruše dojde ke zkratu, který vede k odpojení jističe. Technicky je to realizováno následovně: těleso elektroinstalace je připojeno k neutrálu zdroje energie, tedy k uzemněnému bodu transformátoru.
Jednoduše řečeno, rozdíl mezi nulováním a uzemněním je v tom, že v prvním případě je napájecí obvod vypnut kvůli překročení aktuálního nastavení stroje a ve druhém je nebezpečný proud poslán do země a „ šíří“ ve svém vlhkém prostředí.
Ve vícebytových mrakodrapech je technicky obtížné uzemnit elektrické spotřebiče, proto se zde nejčastěji používá uzemnění (spolu s RCD). V soukromých domech je naopak nejvhodnější vytvořit uzemňovací systém.
K čemu se používají RCD a difavtomatov?
Provoz uzemňovacích zařízení není možný bez dalších zařízení. Mezi hlavní patří proudový chránič (RCD) a diferenciální automaty. Navzdory vnější podobnosti se používají pro různé úkoly:
- Proudový chránič se vypne v okamžiku, kdy se v síti objeví tzv. svodový proud, který může vést na jedné straně k požáru (při poškození elektroinstalace se izolace začne velmi zahřívat) a na straně druhé rukou, k úrazu elektrickým proudem, pokud se osoba dotkne vadného zařízení. RCD vždy pracuje “ve spojení” s konvenčním strojem.
- Diferenciální stroj kombinuje funkce proudového chrániče a stroje, to znamená, že chrání systém elektrického vedení před přetížením a zkratem a člověka před úrazem elektrickým proudem.
Uzemnění je tedy kovový drát, který jde do půdy a je navržen tak, aby “unikl” proud do země v případě poruchy v systému napájení.
