Fire de împământare naturale, bucle de împământare și fire de împământare

Împământare naturală

Pentru a obține dispozitive de împământare cu rezistență scăzută, așa-numitele pământuri naturale: apă și alte țevi așezate în pământ, structuri metalice bine legate la pământ etc. Astfel de electrozi cu împământare naturală pot avea o rezistență de ordinul fracțiilor de ohm și nu necesită costuri speciale pentru aranjarea lor. Prin urmare, acestea ar trebui folosite mai întâi.

În cazurile în care astfel de conductori naturali de împământare sunt absenți, pentru dispozitivele de împământare este necesar să se dispună împământare artificială, cum ar fi bucle de împământare, care sunt șiruri de unghiuri sau țevi introduse în pământ, conectate prin benzi de oțel.

Rezistența totală la scurgere a buclei de împământare este determinată de rezistența la scurgere a electrozilor individuali împământați, conform legii binecunoscute a ingineriei electrice (ca o sumă a conductanțelor conductoarelor conectate în paralel). Cu toate acestea, fenomenul așa-numitei ecranare reciprocă a electrozilor legați la pământ trebuie luat în considerare cu electrozii de împământare în buclă.Acest fenomen duce la o creștere a rezistenței împotriva împrăștierii electrozilor împământați aflați în bucla de împământare, în comparație cu electrozii de împământare individuali (colț, bandă etc.) de aproximativ 1,5 și chiar de până la 5-6 ori (pentru scheme deosebit de complexe) ). Cu cât întrerupătoarele de împământare sunt mai aproape unele de altele, cu atât ecranarea reciprocă afectează mai mult rezistența totală la scurgere. Prin urmare, electrozii de împământare individuali trebuie amplasați la distanțe între ei de cel puțin 2,5 și până la 5 m.

Se numesc coeficienții care țin cont de creșterea rezistenței la stropire ca urmare a gradului de protecție reciprocă de utilizare a electrozilor legați la pământ. Toate părțile buclei de masă sunt la aproximativ același potențial atunci când un curent de eroare la pământ trece prin ea. De aceea, buclele de masă contribuie la egalizarea potențialelor în zona pe care o ocupă... În unele cazuri (de exemplu, în instalații cu tensiune de 110 kV și mai mult, instalații de laborator cu înaltă tensiune etc.) sunt special amenajate. în acest scop sub forma unei rețele destul de obișnuite de benzi (pe lângă țevi sau colțuri).

Fire de împământare

Implementarea rețelelor de împământare este facilitată prin utilizarea structurilor din oțel în diverse scopuri ca conductori de împământare. Le vom numi în mod convențional conductori naturali.

Următoarele pot servi drept conductori naturali:

a) construcții metalice ale clădirilor (ferme, stâlpi etc.),

b) structuri metalice de uz industrial (cai de macarale, cadre de distributie, galerii, platforme, cabine de ascensoare, palanuri etc.),

c) conducte metalice pentru toate scopurile — alimentare cu apă, canalizare, încălzire etc.(cu excepția conductelor pentru amestecuri inflamabile și explozive),

d) țevi de oțel pentru cablaje electrice,

e) mantale de plumb și aluminiu (dar nu armuri) ale cablurilor.

Ele pot servi ca singuri conductori de împământare dacă îndeplinesc cerințele PUE în termeni de secțiune transversală sau conductivitate (rezistență).

Otelul este folosit in primul rand ca conductori de impamantare.Pentru instalatiile de iluminat si in alte cazuri in care utilizarea otelului este incomod din punct de vedere structural sau conductivitatea este insuficienta se foloseste cuprul sau aluminiul.

Conductoarele de împământare sunt împărțite în principale (trunchi) și se ramifică de la acestea pentru a separa consumatorii de energie.

Conductoarele de împământare trebuie să aibă dimensiunile minime specificate în PUE.

În instalațiile electrice cu o tensiune de până la 1000 V cu un neutru izolat, sarcina admisibilă a conductoarelor principale de împământare în conformitate cu cerințele PUE trebuie să fie de cel puțin 50% din sarcina continuă admisă pe conductorul de fază al celui mai puternic linia acestei secțiuni a rețelei și sarcina admisă a ramurilor firelor de împământare către consumatorii individuali de energie — cel puțin 1/3 din sarcina admisă a firelor de fază care alimentează aceste receptoare electrice.

Pentru conductorii de împământare cu o tensiune de până la 1000 V și peste, nu sunt necesare secțiuni transversale mai mari de 100 mm pentru oțel, 35 mm2 pentru aluminiu și 25 mm2 pentru cupru.

Astfel, selectarea conductorilor pentru împământarea echipamentelor este destul de simplă, deoarece sarcina admisă a diferitelor conductori poate fi obținută din tabelele PUE sau din cărțile de referință electrice.

Situația este mai complicată cu selectarea conductorilor de împământare pentru instalațiile de 380/220 și 220/127 V cu un neutru împământat. Întreruperea secțiunii de urgență are loc dacă există o anumită valoare a curentului de scurtcircuit; prin urmare, este necesar să existe o rezistență la scurtcircuit cât mai mică acolo unde, în caz de urgență, curentul ar atinge valoarea necesară pentru funcționarea protecției. Valoarea curentului conform cerințelor PUE trebuie să depășească de cel puțin 3 ori curentul nominal al siguranței siguranței celei mai apropiate sau de 1,5 ori curentul maxim de declanșare al celui mai apropiat aparat. Această cerință asigură că siguranța arde și mașina se oprește. Aceasta este prima cerință PUE privind dispozitivele de împământare.

Un circuit monofazat într-o rețea cu un neutru împământat include rezistențe: înfășurările (și circuitul magnetic) ale transformatorului, firul de fază, firul neutru (firul neutru). Transformatorul și conductorul de fază sunt selectați în funcție de sarcină și de alți factori care nu au legătură cu sistemul de împământare.

Următoarea cerință este prescrisă pentru firul zero (firul zero) al PUE: rezistența acestuia nu trebuie să depășească de mai mult de 2 ori rezistența firului de fază a celei mai puternice linii dintre cele care alimentează instalația electrică sau receptorul electric (sau conductivitatea trebuie să fie cel mai puțin 50% din conductivitatea firului de fază). Aceasta este a doua cerință PUE privind dispozitivele de împământare.

Prima cerință este în majoritatea cazurilor îndeplinită automat dacă a doua cerință este îndeplinită.Astfel, este în principal necesar să se asigure valoarea de rezistență necesară a firului neutru (fir neutru). Pentru a face acest lucru, este necesar să luați secțiunea transversală a firului zero (neutru) egală cu 50% din fază.

Alegerea corectă a conductorilor neutri este de o importanță deosebită pentru siguranță.