Împământare de protecție în instalații electrice

Reducerea la zero se numește conexiunea electrică a părților metalice neconductoare ale instalațiilor electrice cu neutrul împământat al înfășurării secundare a unui transformator sau generator descendente trifazat, cu ieșirea cu împământare a unei surse de curent monofazate, cu împământarea. punct de mijloc în rețelele DC.

Principiul de funcționare a resetului se bazează pe apariția unui scurtcircuit în timpul unei defecțiuni a părții necurente a dispozitivului sau dispozitivului, ceea ce duce la funcționarea sistemului de protecție (întrerupător sau siguranțe arse).

Reducerea la zero este principala măsură de protecție împotriva contactului indirect în instalațiile electrice de până la 1 kV cu o rețea neutră cu împământare. Deoarece neutrul este împământat, împământarea poate fi considerată un tip specific de împământare.

Un fir de protecție neutru se numește un fir care conectează părțile neutralizate (carcase, structuri, carcase etc.) cu neutrul împământat al sursei de alimentare (transformator, generator). Vezi aici pentru mai multe detalii: Conductori de protectie in instalatii electrice (conductori PE).

În rețelele de 380/220 V în conformitate cu Cerințele PUE se aplică împământarea neutrelor (punctele zero) transformatoarelor sau generatoarelor.

Luați în considerare mai întâi o rețea de 380 V cu un neutru împământat. O astfel de rețea este prezentată în fig. 1.

Dacă o persoană atinge un conductor al acestei rețele, atunci sub influența tensiunii de fază se formează un circuit de defecțiune, care se închide prin corpul uman, pantofi, podea, pământ, pământ neutru (vezi săgețile). Același circuit se formează dacă o persoană atinge carcasa cu izolația deteriorată. Cu toate acestea, este imposibil să împămânți pur și simplu carcasa receptorului electric.

Orez. 1. Atingerea unui fir într-o rețea cu un neutru împământat

Orez. 2. Legarea la pământ a receptorului electric într-o rețea cu un neutru împământat

Pentru a înțelege acest lucru, să presupunem că o astfel de împământare este totuși efectuată (Fig. 2) și instalația este scurtcircuitată la carcasa motorului. Curentul de scurtcircuit va curge prin două întrerupătoare de împământare — un receptor electric Rc și un neutru R® (vezi săgețile).

Din Legea lui Ohm tensiunea de fază a rețelei Uf va fi distribuită între electrozii de împământare Rz și Ro proporțional cu valorile acestora, adică cu cât rezistența electrodului de împământare este mai mare, cu atât căderea de tensiune în acesta este mai mare.

Dacă, de exemplu, rezistența Ro = 1 ohm, Rz = 4 ohmi și Uf = 220 V, atunci căderea de tensiune va fi distribuită astfel: la rezistența Rz vom avea 176 V, iar la rezistența Ro vom avea = 44 V.

Acest lucru creează o tensiune periculoasă între carcasa motorului și masă. O persoană care atinge dulapul poate suferi un șoc electric.Dacă există un raport invers al rezistențelor, adică Ro va fi mai mare decât Rz, poate apărea o tensiune periculoasă între pământ și cadrele echipamentului instalat în apropierea transformatorului și având o masă comună cu neutrul.

Orez. 3… Resetarea receptorului electric într-o rețea cu un neutru împământat

Din acest motiv, în instalațiile cu un neutru împământat cu o tensiune de 380/220 V, se utilizează un alt tip de sistem de împământare: toate carcasele și structurile metalice sunt conectate electric la neutrul împământat al transformatorului prin firul neutru al rețelei. sau un fir neutru special (Fig. 3) Prin urmare, orice scurtcircuit la carcasă devine un scurtcircuit, iar secțiunea de urgență este oprită de o siguranță sau un întrerupător. Un astfel de sistem de împământare se numește dispariție.

În acest fel, împământarea de siguranță se realizează prin deconectarea secțiunii de rețea în care a avut loc un scurtcircuit la carcasă.

Efectul de protecție al legăturii la pământ constă în deconectarea automată a părții din circuit cu izolația deteriorată și în același timp în reducerea potențialului carcasei pe timpul de la momentul scurtcircuitului până la momentul deconectarii. După ce o persoană atinge corpul unui receptor electric care nu este oprit dintr-un anumit motiv, o ramură de curent va apărea în circuitul prin corpul uman.

În plus, dacă în această linie este instalat un RCD, funcționează și el, dar nu dintr-un curent mare, ci pentru că curentul din firul de fază devine inegal cu curentul din firul de lucru neutru, deoarece cea mai mare parte a curentului are loc în un circuit de masă de protecție dincolo de RCD.Dacă pe această linie sunt instalate atât un RCD, cât și un întrerupător, atunci unul sau ambele vor funcționa, în funcție de viteza și magnitudinea curentului de defecțiune.

Așa cum nu toate împământările oferă siguranță, nu toate împământările sunt potrivite pentru asigurarea siguranței. Resetarea trebuie făcută astfel încât curentul de scurtcircuit în secțiunea de urgență să atingă o valoare suficientă pentru a topi siguranța celei mai apropiate siguranțe sau pentru a opri mașina. Pentru aceasta, rezistența la scurtcircuit trebuie să fie suficient de mică.

Dacă nu are loc declanșarea, curentul de defecțiune va curge prin circuit pentru o lungă perioadă de timp și o tensiune față de masă va apărea nu numai în cazul defecțiunii, ci și în toate cazurile de resetare (deoarece sunt conectate electric). Această tensiune este egală cu mărimea produsului curentului de defect prin rezistența firului neutru al rețelei sau a firului neutru și poate fi semnificativă ca mărime și, prin urmare, periculoasă, mai ales în locurile în care nu există egalizare de potențial. Pentru a preveni un astfel de pericol, este necesar să urmați cu atenție cerințele PUE pentru dispozitivul de împământare.

Acțiunea de protecție a neutralizării este asigurată de funcționarea fiabilă a curentului de supracurent pentru a deconecta rapid secțiunea de rețea cu izolația deteriorată. Din PUE timpul de oprire automată a liniei deteriorate pentru rețeaua de 220 / 380V nu trebuie să depășească 0,4 s.

Pentru aceasta, este necesar ca curentul de scurtcircuit din circuitul fază-zero să îndeplinească condiția ITo > k az nom, unde k este factorul de fiabilitate, Inom — curent nominal din setarea dispozitivului de deconectare (siguranță, fizică automată). intrerupator).

Coeficientul de fiabilitate k conform PUE trebuie să fie de cel puțin: 3 — pentru siguranțe sau întrerupătoare cu declanșare termică (termoreleu) pentru încăperile normale și 4 — 6 — pentru zonele explozive, 1,4 — pentru întrerupătoarele automate cu declanșare electromagnetică în toate încăperile .

Rezistența de răspândire a dispozitivului de împământare neutru Ro (pământ de lucru) nu trebuie să fie mai mare de 2, 4 și respectiv 8 ohmi la tensiunea nominală 660, 380 și 220 V a instalațiilor electrice trifazate.