Skyddande jordning – beräkning, krets- och enhetsdesign, vilket eliminerar hotet om nederlag

Skyddande jord

Organisering av ett tillförlitligt system för skyddande elsäkerhet är en av de viktigaste förhållandena som förhindrar skador för användare av elektriska installationer. Det ger skydd inte bara för människor utan även för enheter. Korrekt utformad och installerad skyddande jordning förhindrar den negativa påverkan av ett brett spektrum av oförutsägbart uppträdande cirkulerande strömmar, eliminerar deras kortslutning på höljet. Som ett resultat kommer sannolikheten för traumatiska skador såväl som att komplexa tekniska apparater misslyckas att uteslutas.

 

Innehåll

• Skyddande jordningssystem
• Hur görs beräkningarna?

• Jordningsklassificering
• Parameterberäkningsmetod

Kretsschema och installation

Jordningssystem utan djup jordning

Gruppsystem med konstgjord jordning

Syftet med skyddande jordning är att skapa elektriska anslutningar till jorden av icke-ledande metallelement med risk för spänning. Orsaken till en oönskad förekomst av spänning kan vara blixtnedladdningar, kortslutning till huset, genomförande av potential, induktion som uppträder under påverkan av närliggande strömbärande anordningar eller deras delar och ett antal andra situationer. Anslutningen kan göras med jord eller motsvarande, som havs- eller flodvatten, kol i stenbrottet, andra naturliga eller konstgjorda föremål med liknande egenskaper.

Skyddande jordningssystem

Arbetet med det skyddande jordningssystemet är att minska parametrarna för stegspänning och beröring och att sätta dem till säkra värden. Som ett resultat av en behörig enhet i jordningssystemet:

• potentialen hos jordad elektrisk utrustning minskar;
• parametrarna för potentialen för basen som användarna står i linje med potentialen för den jordade tekniska installationen.

Viktig. I avsaknad av jordning av en elektrisk installation är beröring av dess hus lika farligt som att vidröra en fastråd i ett elektriskt nätverk.

Baserat på minskningen av värden eller på utjämningen av potentialen hos den jordade elektriska utrustningen, hjälper principen om skyddande jordning att minska husets spänning i förhållande till föremålet som används för jordning, som ofta används som jord. På grund av detta kommer strömmen som går igenom användarens kropp och beröringsspänningen (steg) att nå värden som är helt säkra för människor och teknik.

Jordningsfunktionen kommer att implementeras fullt ut om jordfelsströmindikatorerna inte ökar på grund av en minskning av jordmotståndet. Detta tillstånd överensstämmer helt med ett isolerat neutralt nätverk – med en generator eller transformatoranordning som inte är ansluten till jordningssystemet eller ansluten till det genom ett högt motstånd av olika mät-, signal-, skyddsanordningar.

Hur görs beräkningarna?

I grund och botten består beräkningen av skyddande jordning i att exakt bestämma huvudparametrarna. De krävs för att skapa en krets som bildar de säkraste steg- och beröringsspänningarna som visas i det ögonblick av fasstängning till huset. Baserat på de beräknade värdena som är inom de tillåtna gränserna, beräknas antalet och måtten på jordledare, planeringen av enstaka element planeras.

Jordningsklassificering

Ursprunget delas jordledare i två kategorier, när man gör beräkningar är det nödvändigt att ta hänsyn till deras specifika skillnader och funktioner:

• Naturliga föremål representerade av ledande delar från tredje part i direkt kontakt med marken. Kategorin av naturliga jordledare inkluderar också föremål vars elektriska kontakt med jorden görs genom ett mellanliggande ledande medium.

I en naturlig jordningsledare installeras jord (tilltäppt, sänkt i borrade brunnar) vertikala element som är sammankopplade med horisontella

Utöver jord och vatten inkluderar kategorin av naturliga jordledare metallrör för vatten och andra verktyg som ligger på ett diken. Rörledningar med brännbara och explosiva ämnen, motorvägar konstruerade med delvis användning av PVC-rör och delar kan inte användas som jordledare av naturligt ursprung. Konstruerad för att tillhandahålla problemfri funktionalitet för elektrisk utrustning i nödsituationer och normala förhållanden, arbetande och skyddande jordning, vilket eliminerar risken för skador, installeras huvudsakligen i marken.

• Konstgjorda elektroder, oftast representerade av vertikala eller horisontella elektroder.

Parameterberäkningsmetod

För att utföra beräkningarna krävs följande data:

• specifikationer för specifik elektrisk utrustning, såsom installationstyp och dess huvudanordningar, driftspänningar, möjliga metoder för jordningsneutraler för transformations- och genereringsanordningar;
• storleken och konfigurationen av elektroderna, vilket gör det möjligt att ta hänsyn till det uppskattade djupet för deras nedsänkning i marken;
• information om mätningarna av markskiktets resistivitet i det territorium som är utrustat med jordningssystemet, egenskaperna för en specifik klimatzon (du kan få dem i den lokala vädertjänsten);

Skyddande jordningskrets som visas i sektion

Viktig. Vid placering av ett skyddande jordningssystem i två jordlager behövs data om var och en av dem motstånd, exakta data om kraften i det övre lagret behövs.

• information om tillgängligheten av lämpliga naturliga jordledare, på vilka objekt kan användas för jordning, kommer också att kräva verkliga indikatorer på motståndet mot strömspridning av dessa föremål som erhålls genom mätning;
• noggranna indikatorer för den beräknade jordfelsströmmen som beräknas på ett standardiserat sätt;
• de beräknade egenskaperna för de tillåtna spänningsnormerna och reglerna för PES, perioden för jordningsskyddet, vilket är nödvändigt om beräkningarna gjordes enligt beröringsspänningens värden och stegspänningens värden.

Huvudsakligen skyddande jordning och nollställning av elektriska installationer beräknas för fall av installation av element i jordningssystemet i en homogen jord. Men beräkningsmetoder har nu utvecklats och tillämpas med arrangemanget av jordledare i en heterogen jord.

• Beräkningen av jordledare belägna i en homogen miljö kräver hänsyn till resistensvärdena för det säsongsmässiga frysskiktet under perioder med frysning och torkning av jorden. För att få exakta värden, specialkoefficienter som används i beräkningar för jordningssystem någon komplexitet.
• Beräkningen av jordledare installerade i två eller flera jordlager kräver att hänsyn tas till alla lagers resistensvärden. Beräkningen är baserad på att ta hänsyn till alla potentialer som induceras på de installerade elektroderna som är en del av en komplex struktur från gruppen jordningsomkopplare.

Oberoende av beräkningsmetoden är en parameter som är gemensam för alla scheman det erforderliga motståndet, bestämt i enlighet med PES-föreskrifterna.

För elektrisk utrustning med spänning upp till 1 kV utförs beräkningen av motståndet för det jordningselement som ingår i det skyddande jordningssystemet med isolerad neutral (typ IT) i enlighet med villkoret:

I denna ojämlikhet är variabeln Rz motståndsvärdet för jordningsanordningen (uttryckt i Ohms), ett konstant värde är Upr.add. – kontaktspänningsparameter (50 V), Iz – det totala värdet på jordfel, uttryckt i A.

Enligt lagkrav varierar värdet på Rz från 4 ohm till 10 ohm (det finns inga speciella krav för det nedre gränsvärdet, det övre är den maximalt tillåtna parametern), under förutsättning att nätspänningen och transformatorer och generatorer anslutna parallellt inte är högre än 100 kVA.

För att organisera skyddande jordning av installationer med högre spänning används andra värden i beräkningarna:

• 0,5 Ohm i elnät med effektivt jordat neutralt med sina karakteristiska stora strömmar till jorden;
• inte högre än 10 ohm vid 250V kontaktspänning i system med isolerad neutral (villkoret är giltigt vid låga strömmar till jordningsobjektet för utrustning med en spänning på mer än 1000 V).

Notera. Minsta motståndsparametrar för marköglor föredras. Ju lägre dess värde, desto effektivare blir rörelsen av ström genom objekt med minst motstånd.

Det nuvarande spridningsmotståndet beräknat för installationen av jordningssystemet, beräknat för jordledaren, kan öka under drift. Dess värde måste kontinuerligt övervakas..

Kretsschema och installation

I hyreshus för att skydda invånarna från skador installeras strömbrytare som producerar nollställning (avströmning) av det elektriska nätet i händelse av isoleringsstörning eller kortslutning.

I autonoma bostäder och i sommarstugor, på grund av bristen på teknisk förmåga att installera frånkopplingsautomation, krävs en skyddande jordningsanordning, som kan göras genom att kontakta elektriker, eller göra med dina egna händer.

Jordningssystem utan djup jordning

Element i kretsen, som inte inkluderar en djup jordelektrod, kan installeras i rad eller arrangeras i form av någon form av geometrisk figur. Konturens form beror på webbplatsens funktioner. Denna metod är tillämplig när markens längd är upp till 3 meter.

• Vertikal jordning penetrerar. Avståndet mellan jordningsomkopplare som är installerade vertikalt i marken beräknas baserat på längden på dessa delar av jordningssystemet. Detta är nödvändigt för att minimera skärmningen, eftersom ju närmare elementen är belägna, desto större är skärmningseffekten.

• En steg-för-steg-mätning av de verkliga värdena på motståndet hos enskilda jordledare utförs. De måste installeras i en mängd som garanterar bildning av minimalt motstånd..

Notera. Ofta används ett annat antal jordningselement för att jämna lika stora arealer, eftersom jordens resistivitet påverkar motståndets storlek.

• Anslutningen av enkla jordningsomkopplare pågår. Jordsbrytare med antikorrosionsbeläggning ansluts med specialkontaktdon. Jordningsanordningar gjorda av järnmetall ansluts enbart med svetsning, sömmarna är täckta med bitumenmastik.

Gruppsystem med konstgjord jordning

Detta är en enkel skyddande jordningskrets som är tillgänglig för oberoende implementering med en likställig triangelkontur. Detta elektriska skyddssystem är beläget en meter från botten eller väggens nedre kant.

• I enlighet med den valda konfigurationen grävs en dike på 0,8 meter. Längden på varje sida av triangeln är 3 m.
• Vid triangelns hörn är det önskvärt att borra tre meter djupa brunnar. Om man beslutade att hamra vertikala jordledare med en slägga, skulle 1,5 m brunnar räcka.

Notera. Det är mycket lättare att hamra i föremål med spetsiga ändar. Slipa materialet du ska hamra med en kvarn.

Som ett material för vertikal jordning är ett metallrör med en diameter på 50 mm, en stålstång på 10 mm, ett hörn med en sida av 50 mm lämpliga. Det kommer att ta tre segment som är tre meter långa. Det horisontella jordningselementet kan vara tillverkat av nio meter stålremsa som är 4 mm tjocka, 40 mm breda.

• Därefter ansluts den monterade markslingan genom svetsning till en ledare. Den är tillverkad av rund stång eller remsstål. Den ansluts till en naturlig jordledare..

Den installerade kretsen kommer framgångsrikt att tilldela skyddande motstånd om den är ansluten till ett stålvattenrör som ligger i marken, till metallhöljesrör i vattenbrunnar, till andra armerad betong och metallkonstruktioner. Efter montering av skyddande jordning måste alla diken och utgrävningarna fyllas med homogen jord utan att krossat sten och konstruktionsskräp inkluderas.

När du har fått en uppfattning om vad som kallas skyddande jordning, efter att ha lärt dig sätten att konstruera ett elektriskt skyddssystem kan du säkert fortsätta med självinstallation. Glöm inte att mäta motståndsvärdet efter installationen. Om det inte finns motsvarande enheter och färdigheter krävs det att ringa elektriker.