Назначение заземления и зануления: Особенности заземления и зануления | Полезные статьи

Заземление и зануление электроустановок: виды, достоинства и недостатки

Пример HTML-страницы

Любая электроустановка состоит не только из проводников электрического тока. Они помещаются в корпуса и оболочки, закрыты кожухами. Между токоведущими частями корпусами, в которых они находятся или на которых расположены, размещаются изоляционные материалы.

Все изоляторы подвержены способности повреждаться. При этом они теряют свои свойства и начинают проводить электрический ток. Потенциал рабочих частей электроустановки, находящихся под напряжением, проникает через место повреждения на токопроводящие корпуса и оболочки. При прикосновении к ним человека последний получает опасный для жизни удар электрическим током.

Содержание

1. Способы защиты от опасных потенциалов
2. Система заземления TN-C
3. Система заземления TN-S
4. Система заземления TN-C-S.
5. Суть в разделении проводника PEN на два: рабочий и защитный.
6. Почему к РЕ?
7. Система заземления ТТ
8. Система заземления IT

Способы защиты от опасных потенциалов

Ситуацию с повреждением междуфазной изоляции электрооборудования мгновенно пресекают защитные устройства: автоматические выключатели или предохранители. Но она лишь косвенно представляет опасность для человека.

Опаснее для людей как раз однофазное замыкание, в результате которого корпуса электродвигателей, электрошкафов, кабельных конструкций оказываются под напряжением.

Чтобы исключить риск поражения электротоком, нужно, чтобы при попадании напряжения на корпус произошло гарантированное короткое замыкание и потенциал на корпусе был максимально снижен.

Первое защитное действие достигается созданием цепи между корпусом и заземленной нейтралью электроустановки. При замыкании возникает ток, достаточно большой для срабатывания тех же защитных аппаратов, работающих при междуфазных замыканиях. Это называется защитным отключением.

Для реализации второго метода всем потенциально опасным металлическим частям электрооборудования придают потенциал земли. Делается это преднамеренным их соединением с заземляющим устройством. Мероприятие носит название – защитное заземление.

Системы заземления электроустановок до 1000 В получили в 7-м издании ПУЭ классификацию. Рассмотрим эти системы по очереди.

Система заземления TN-C

В этой конструкции нет ничего нового. Она была такой долгие годы.

Для питания потребителей в ней используется 4 провода. Три из них – фазные, один – нулевой. По последнему протекает рабочий ток нагрузки. Но он же используется и для реализации защитных целей, соединяясь с контуром заземления нейтрали силового трансформатора, питающего электроустановки. К нему же присоединяются и корпуса электрооборудования. Называется он проводником PEN. Из-за того, что в нем сочетаются функции защиты и транспортировки рабочего тока к месту назначения, он получил название «совмещенный проводник».

В итоге реализуются обе задачи: ток замыкания на землю высок – отключение поврежденного участка происходит достаточно быстро. К тому же при повреждении малое сопротивление PEN-проводника шунтирует тело прикоснувшегося к корпусу человека, имеющее сопротивление порядка килоома. Большая часть тока стекает в землю.

Но по PEN-проводнику протекает рабочий ток нагрузки. Контактные соединения от этого могут нарушиться, соединение – стать ненадежными или прерваться вовсе.

Так исчезает столь необходимая связь с заземляющим устройством.

Даже, если имеется повторное заземление PEN-проводника на вводе в здание.

Мало того, наличие тока в этом проводнике приводит к возникновению потенциала, увеличивающегося по мере удаления от точки связи с контуром заземления.

А при обрыве проводника PEN картина и вовсе ужасающая. Потенциал на корпусах за местом обрыва может теоретически достигнуть и 220 В.

Добавим ко всему этому технологически трудную реализацию соединения корпусов некоторых электроприемников с PEN. Как заземлить корпус электроплитки, подключаемой к сети через розетку?

Развитие бытовых электроприборов, требующих применения защитных мер по электробезопасности, привело к усовершенствованию системы TN-C. Подробнее о системе TN-C можно почитать в отдельной статье.

Система заземления TN-S

Отличие от предыдущей рассмотренной системы заземления в том, что функции рабочего-нулевого и защитного проводника разделены в разных физических проводниках. Нулевой рабочий (N) – проводит ток нагрузки, нулевой защитный (РЕ) – подключается к контуру заземления.

В результате происходит полное избавление от потенциала на корпусах, появляющихся в «особо отдаленных районах» электрической сети, а также – при обрывах проводников. Максимум, что грозит при отсутствии целостности проводника РЕ – отсутствие защиты. Но оборваться у него шансов немного – ток-то по нему не протекает, с чего бы вдруг потеряться выполненным по всем электрическим правилам контактным соединениям?

Поскольку сечение РЕ-проводников в составе кабельных линий обычно оказывается равным сечению фазных, упростилась задача присоединить их к корпусам любого электрооборудования.

Даже к заземляющему контакту розетки. Что позволило распространить защитные меры безопасности на все бытовые электроприборы: на ту же электроплитку, в частности.

Правда, в силовые кабельные линии добавилась лишняя жила. Ну что же – за безопасность надо платить.

Все вновь монтируемые электроустановки теперь, как правило, выполняются по этой системе заземления.

Подробнеео системе TN-S можно почитать в отдельной статье.

Система заземления TN-C-S.

Существенной проблемой при реализации системы TN-S является то, что реконструкция электроустановок и строительство новых происходит зачастую без реконструкции самой трансформаторной подстанции. Обычно переделывается какая-то ее часть, начиная от распределительного щита на вводе до последнего потребителя. До этого щитка система заземления неизбежно сохраняет старую конструкцию.

Эта проблема заранее решена тем же самым пунктом ПУЭ, описывающим переходной вариант системы заземления, обозначенный, как TN-C-S. В нем нетронутая реконструкцией часть электроустановки вполне себе официально не меняет своей структуры, оставаясь то же TN-C. А вот с некоторой точки распределительная сеть выполняется по новым правилам.

Суть в разделении проводника PEN на два: рабочий и защитный.

Выполняется это во вводном распределительном устройстве. В нем устанавливается две распределительных шинки: N и РЕ. Проводник PEN в обязательном порядке присоединяется к РЕ, а между самими шинками монтируется перемычка.

Подробнее о системе TN-C-S можно почитать в отдельной статье.

Почему к РЕ?

Если перемычка между шинами оборвется (этого нельзя исключать ни в коем случае), то при таком способе соединения нулевая рабочая шина потеряет связь с нейтралью электроустановки. При этом возможны тяжелые последствия для электрооборудования – но соединение с защитной шиной не пострадает, люди останутся в безопасности.

К тому же не заметить сей факт обрыва невозможно. Его сразу побегут искать.

При обратной же схеме коммутации обрыв перемычки заметят разве что при плановых измерениях целостности защитной цепи. А за это время люди останутся без защиты – корпуса «повиснут в воздухе». Хорошо бы, если так.

Предоставленная сама себе сеть из соединенных между собой защитных проводников таит не меньшую опасность, чем при обрыве PEN-проводника система TN-C.

Блоки питания бытовой аппаратуры (компьютеров или стиральных машин, к примеру) и полупроводниковые ПРА люминесцентных ламп при отсутствии соединения их корпусов с заземляющим устройством выдают на них потенциал порядка 110 В через конденсаторы входного помехоподавляющего фильтра блока питания. Он распространяется по всей сети, появляясь на прочих металлических частях, соединенных с РЕ-проводником.

Не стоит забывать о том, что эта система унаследовала от TN-C ее главные недостатки: потенциал на PEN-проводнике и опасные напряжения на нем при его обрыве. Главный метод борьбы с ними – собственный контур повторного заземления, вывод от которого присоединяется к шине РЕ вводного щитка.

Но есть и другие системы заземления, использующиеся в частных случаях для защиты людей.

Система заземления ТТ

В предыдущих системах все заземляющие устройства соединяются в единую цепь проводниками PEN или (и) РЕ. В системе ТТ потребитель имеет свой собственный контур заземления, не связанной с проводником PEN питающей линии. Все его электрооборудование связано с этим контуром проводниками РЕ.

Таким образом, исчезают проблемы с возможным обрывом питающего потребителя PEN- проводника. Он используется как нулевой рабочий и никак не связан с корпусами.

Защита с помощью предохранителей и автоматических выключателей у потребителя работает только на устранение междуфазных замыканий, а также – между фазой и нулевым проводником.

Мерой же для защитного отключения служит обязательная установка УЗО у потребителя.

Внедрение этого метода заземления имеет показания к применению и при большой протяженности питающих линий, когда повышенное сопротивление петли фаза-нуль не позволяет произвести защитное отключение в нормируемое время.

Подробнеео системе TT можно почитать в отдельной статье.

Система заземления IT

А здесь нулевой проводник отсутствует вовсе, так как эта система – с изолированной нейтралью. Подключение нагрузки возможно только на линейные напряжения сети.

Ничего опасного для потребителя при возникновении повреждения одной фазы на корпус не происходит. Ток замыкания на землю ничтожен и не принесет организму особого вреда.

А для ликвидации опасных по величине токов все линии защищают УЗО в обязательном порядке.

Но для фиксации замыканий на землю в таких сетях устанавливаются специальные элементы – реле утечки. При его срабатывании повреждение требуется активно поискать. А при возникновении второго замыкания участок сети с повреждением подлежит немедленному отключению.

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство.

Защитное заземление – преднамеренное электриче­ское соединение с землей или ее эквивалентом металли­ческих нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. Е. При замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это дости­гается уменьшением потенциала заземленного оборудо­вания, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит че­ловек, до потенциала, близкого по значению к потен­циалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали. Типы заземляющих устройств.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя—металли­ческих проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводни­ков, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих уст­ройств: выносное (или сосредоточенное) и контурное (или распределенное).

Выносное заземляющее устройство ха­рактеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пре­делы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Данный тип заземляющего устройства при­меняют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допу­стимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возмож­ность выбора места размещения электродов с наимень­шим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низи­нах и т.

П.).

Контурное заземляющее устройство ха­рактеризуется тем, что его одиночные заземлители раз­мещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределя­ют по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлителе обеспечива­ется выравниванием потенциала на защищаемой терри­тории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала проис­ходит естественным путем через металлические конст­рукции, трубопроводы, кабели и подобные им проводя­щие предметы, связанные с разветвленной сетью зазем­ления.

Выполнение заземляющих устройств.

Различают за­землители искусственные, предназначенные исключи­тельно для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возмож­но прикосновение людей и животных. При этом в по­мещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных ус­тановках заземление является обязательным при но­минальном напряжении электроустановки выше 42 В пе­ременного и выше 110 В постоянного тока, а в поме­щениях без повышенной опасности — при напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняете зависимо от значения напряжения ус­тановки.

Занулением называется преднамеренное электриче­ское соединение с нулевым защитным проводником ме­таллических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводником называется провод­ник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленой нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего проводника, который также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания током электроприемников, т. е. по нему проходит рабочий ток.

Кроме того, поскольку зануленные части оказывают­ся заземленными через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания фазы на корпус и до автоматического отклю­чения поврежденной установки от сети, появляется за­щитное свойство этого заземления, подобно тому как имеет место при защитном заземлении. Иначе говоря, заземление зануленных частей через нулевой защитный проводник снижает в аварийный период их напряже­ние относительно земли.)

Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 В, широко применяющиеся в машиностроитель­ной промышленности и других отраслях, а также сети 220/127 В и 660/380 В.

Назначение нулевого защитного проводника — создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для быстрого срабатывания защиты, т. е. быстрого отключения поврежденной ус­тановку от сети.

Назначение заземления нейтрали — снижение до без­опасного значения напряжения относительно земли ну­левого проводника (и всех присоединенных к нему кор­пусов) при случайном замыкании фазы на землю.

Назначение повторного заземления нулевого защит­ного проводника — уменьшение опасности поражения людей током, возникающей при обрыве этого проводни­ка и замыкании фазы на корпус за местом обрыва.

В самом деле, при случайном обрыве нулевого за­щитного проводника и замыкании фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления при­ведет к тому, что напряжение относительно земли обор­ванного участка нулевого проводника и всех присоеди­ненных к нему корпусов окажется равным фазному на­пряжению сети U_ф. Это напряжение, безус­ловно опасное для человека, будет существовать дли­тельное время, поскольку поврежденная установка ав­томатически не отключится и ее будет трудно обнаружить среди исправных установок, чтобы отключить вручную.

Следовательно, повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва.

В связи с этим требуется тщательная прокладка ну­левого защитного проводника, чтобы исключить возмож­ность его обрыва по любой причине. Поэтому в нулевом защитном проводнике в отличие от нулевого рабочего провода запрещается ставить предохранители, рубиль­ники и другие приборы, которые могут нарушить его целостность.

Согласно требованиям Правил устройства электроус­тановок нулевой защитный проводник должен иметь повторные заземления лишь на воздушных линиях электропередачи, где он совмещается с нулевым рабочим проводом. При этом каждое повторное заземление должно иметь сопротивление не больше 60 Ом при на­пряжении 220/127 В, 30 Ом при 380/220 В и 15 Ом при 660/380 В; суммарное сопротивление всех повторных за­землений должно быть не больше 20 Ом при напряже­нии 220/127 В, 10 Ом при 380/220 В и 5 Ом при 660/380 В.

Занулению подлежат те же металлические конструк­тивные нетоковедущие части электрооборудования, ко­торые подлежат защитному заземлению: корпуса машин и аппаратов, баки трансформаторов и др.

Технологическая оснастка 1

1. Типовые схемы установки деталей в приспособлении. 1

2. Расчёт сил зажима при закреплении деталей в 3-х кулачковом патроне. 2

3. Расчёт точности установки деталей в приспособлении. 2

4. Конструкции установочных элементов. 3

5. Типы силовых приводов. 5

МСИС 6

6. Нормирование микронеровностей поверхности. 6

7. Стандартизация и нормирование точности гладких цилиндрических поверхностей. 9

8. Влияние отклонений формы и расположения поверхностей на работу деталей машин. 11

9. Виды отклонений формы и расположения поверхностей. Обозначение их допусков на чертежах. 12

10.Выбор средств измерения для контроля точности деталей. 17

11. Понятие о допуске, предельных размерах, отклонениях и посадках. Обозначение посадок и полей допусков на чертежах. 18

12. Типы посадок; посадки в системе отверстия и системе вала. 20

Теория резания 21

13. Показатели качества обработанной поверхности, их зависимость от условий резания. Контроль качества. 21

14. Инструментальные материалы, их выбор и сравнение между собой. 22

15. Тепловые явления при резании и их влияние на качество обработки. 26

16. Зависимость температуры резания от условий резания. Уравнение теплового баланса. 28

17. Сила резания, её составляющие и их зависимость от условий резания. Мощность резания. Влияние сил резания на качество обработки. 31

18. Виды износа режущего клина и его влияние признаки. Критерий износа. Влияние износа на качество обработки. 32

19. Зависимость периода стойкости инструмента от условий резанья. Порядок назначения и расчета элементов режима резания. 33

20. Методы повышения эффективности режущих инструментов. 35

МРС 36

21. Проверка и испытание станков на геометрическую и кинематическую точность, жёсткость и виброустойчивость. 36

22. Эксплуатация и ремонт станков. Система ППР. Установка станков на фундамент и виброопоры. 38

23. Конструктивные особенности и эксплуатация станков с ЧПУ. 40

24. Разновидности систем управления станочным оборудованием. 42

25. Универсальность, гибкость и точность станочного оборудования. 43

26. Технико-экономические показатели станков, эффективноть, производительность и надежность станков. 44

27. Назначение, особенность применения и устройство промышленных роботов. 46

28. Основные узлы и механизмы универсальных металлорежущих станков (на примере токарных, фрезерных). 48

29. Основные технические характеристики промышленных роботов. 49

ТМС 51

30. Типы производства и их влияние на техпроцесс. 51

31. Формы организации производства, понятие о производственном процессе. 53

32. Систематические погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработок. 55

33. Технологичность изделий и деталей. 58

34. Требования к технологичности деталей при обработке на станках с ЧПУ. 60

35. Типизация техпроцессов, её сущность, преимущество и недостатки. Роль классификации деталей. 62

36. Случайные погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработки. 64

37. Методы расчета точности и анализа технологических процессов: 66

38. Сущность групповой обработки. Принцип образования группы и создания комплексной детали. Преимущество групповой обработки. 69

39. Структура расчетного минимального припуска. Методы расчета минимального припуска. 71

40. Принцип дифференциации и концентрации операций. 73

41. Классификация баз по числу лишаемых степеней свободы. 75

42. Классификация баз по функ-ому назначению. 76

43. Принципы постоянства и единства баз. 78

Автоматизация 79

44. Разновидность загрузочных устройств по способу сосредоточения в них деталей. 79

45.Классификация БЗУ и их целевые механизмы. 79

47. Классификация системы автоматического управления. 80

48.Система автоматического управления упругими перемещениями. 81

49. Экономическая эффективность автоматизации производства. 81

50. Особенности автоматизации сборочных работ. 82

51. Классификация средств активного контроля деталей и требования предъявляемые к ним. 83

САПР 84

52. Классификация САПР. 84

53. Состав и структура САПР. 84

54. Типовые решения при проектировании. Выбор типового решения. 85

55. Различные подходы к организации информационного фонда: размещение данных непосредственно в теле программы, запись данных в файл, использование баз данных, их преимущества и недостатки. 90

56. Основные методики автоматизированного проектирования технологических процессов: метод прямого проектирования (документирования), метод анализа (адресации, аналога), метод синтеза. 93

57. Назначение и возможность САПР «Компас-График» 106

Режущий инструмент 107

59. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ. 107

60. Виды свёрл, их назначение. 108

61. Конструктивные элементы и геометрия зенкеров, их назначение. 109

62. Конструктивные элементы и геометрия разверток, их назначение. 110

63. Расточной инструмент. 110

64. Абразивные инструменты. 113

65. Виды фрез, их назначение. 116

66. Инструменты для образования резьбы. 119

67. Конструктивные элементы и геометрия протяжек, их виды и назначение. 121

68. Виды зуборезных инструментов, их конструктивные элементы и геометрия. 123

Проектирование МСП 124

69. Классификация механосборочных цехов. Основные вопросы, разрабатываемые при проектировании МСЦ. 124

70. Определение количества оборудования, численности работающих и площади МСЦ. 126

71. Планировка оборудования и рабочих мест механического цеха. 128

Проектирование и производство заготовок 131

72. Выбор рационального метода получения заготовки. 131

73. Виды заготовок и область их применения. 132

74. Специальные виды литья. 133

75. Технико-экономическое обоснование выбора заготовок. 133

Безопасность жизнедеятельности 135

76. Организация службы безопасности труда на предприятии. 135

77. Расследование и оформление актов несчастных случаев, связанных с производством 140

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство. 142

148

типов заземления | Что такое заземление? Его значение и типы

Заземление является важной частью любой электрической системы. Правильно заземленная система спасет жизни от поражения электрическим током, а также защитит устройства/оборудование. Но что такое заземление? Что нужно для заземления? Существуют ли различные типы заземления? Если так, то кто они? Давайте рассмотрим основы заземления / заземления.

Краткое описание

Что такое заземление?

Заземление (в США) или заземление (в Великобритании) — это процесс заземления электрических систем, приборов и металлических корпусов. Здесь земля относится к физическому соединению с Землей, которая действует как точка отсчета, а также обратный путь для тока.

Основная цель заземления — обеспечить путь с низким сопротивлением для прохождения электричества. Мы можем реализовать соединение с землей с помощью заземляющего электрода. Таким образом, мы можем держать все нетоконесущие проводники, такие как металлический каркас/корпус компьютера, стиральная машина, сушилка, электродрель и т. д., под напряжением 0 В.

Стандартная система заземления состоит из двух частей. В первой части все отдельные ответвленные цепи состоят из провода (заземляющего провода), который мы присоединяем к металлическому каркасу распределительных коробок, приборов, инструментов и т. д. Все заземляющие провода от отдельных ответвленных цепей доходят до панели главного выключателя и подключиться к шине заземления.

Вторая часть системы заземления состоит из большого медного провода (известного как проводник заземляющего электрода), который соединен с заземляющим стержнем, закопанным в землю.

Важность заземления

Давайте поймем важность заземления на небольшом примере. Предположим, что есть большой электрический прибор, такой как стиральная машина, и горячий провод касается металлического корпуса машины из-за аварии. Если аппарат правильно заземлен, т. е. металлический корпус аппарата подключен к заземляющей шине на панели главного выключателя, происходит следующее.

Ток от горячей проволоки пройдет через металлический корпус машины. Так как мы подключили заземляющий провод оборудования, ток по этому проводу течет на главный щит обслуживания вместо нулевого провода. В результате автоматический выключатель, если эта цепь сработает.

Если бы это была незаземленная система, то ток от металлического корпуса проходил бы через тело человека, вступившего в контакт с машиной. Человеческое тело обеспечит легкий путь для прохождения тока через землю. Это приведет к сильному поражению электрическим током. GFCI или прерыватель цепи замыкания на землю (в виде розетки/розетки GFCI или прерывателя GFCI) очень полезны для этого. Инженеры разработали их специально для обнаружения замыкания на землю и размыкания цепи.

Другой случай – накопление статического напряжения из-за ударов молнии. Во время удара молнии электромагнитный импульс молнии создает напряжение в металлическом корпусе прибора, такого как стиральная машина. Поскольку мы подключили металлический корпус к заземляющему проводнику, он будет принимать это импульсное напряжение на панель главного выключателя, а затем передавать его на заземляющий электрод.

Различные типы заземления

Мы можем классифицировать заземление на основе сетей низкого и высокого напряжения.

Системы низкого напряжения

В сетях низкого напряжения, т. е. для снабжения бытовых и малых промышленных потребителей, схема заземления может быть TN, TT или IT.

Здесь первая буква указывает на соединение между трансформатором и землей (T – прямое соединение с землей и I – без соединения с землей). Вторая буква указывает на соединение между электрооборудованием у потребителя и землей (T – местное соединение с землей и N – соединение с землей обеспечивает поставщик электроэнергии).

TN Заземление

В системе заземления TN точка звезды трансформатора (нейтраль) соединяется с землей, а со стороны потребителя к этому соединению подключается заземляющий провод электроприборов. Существует три типа систем TN.

• TN-S: Заземляющий и нейтральный проводники разделены и подключены к трансформатору.
• TN-C: заземление и нулевой провод одинаковы.
• TN-C-S: отдельные заземляющие и нейтральные проводники, но только рядом со стороной потребителя.

TT Заземление

При этом типе заземления заземление на трансформаторе и на потребителе являются независимыми, т. е. точка звезды (нейтраль) на трансформаторе соединена с землей, а местный заземлитель действует как точка заземления на потребитель. Эти две точки не имеют никакой связи.

IT-заземление

При IT-заземлении отсутствует заземление на трансформаторе, но имеется локальное заземление с помощью заземлителя у потребителя.

Системы высокого напряжения

Электростанции, подстанции и т. д. образуют сеть высокого напряжения, которая сильно отличается от распределительных трансформаторов низкого напряжения и потребителей. В этих высоковольтных системах существует три основных типа заземления.

• Незаземленные системы
• Заземление сопротивления
• Системы с глухим заземлением

Незаземленные системы

В незаземленных или незаземленных системах нет прямой связи между точкой звезды (нейтралью) и землей. В этих системах замыкания на землю практически не имеют замкнутых путей и, следовательно, их величина очень мала. Теоретически между проводниками и землей нет потенциала, но в системах переменного тока между проводниками всегда есть емкость. Поэтому мы называем эти системы емкостно-связанными с землей.

Важной особенностью незаземленных систем является то, что, несмотря на то, что междуфазные токи замыкания на землю очень малы, идентифицировать замыкание между фазами очень сложно.

Системы с глухим заземлением

В системах с глухозаземленным или прямым заземлением точка звезды трансформатора (нейтраль) соединена непосредственно с землей без какого-либо дополнительного сопротивления для ограничения тока.

Заземление сопротивлением

Вы уже догадались, что это за тип заземления. При резистивном заземлении имеется резистор (известный как резистор заземления нейтрали) между точкой звезды (нейтралью) трансформатора и землей. Этот резистор ограничивает ток короткого замыкания, протекающий через нейтральный проводник.

Заземление с высоким сопротивлением

При заземлении с высоким сопротивлением ток короткого замыкания относительно низок, около 10 А или ток, эквивалентный току емкостной зарядки.

Заземление с низким сопротивлением

При заземлении с низким сопротивлением ток короткого замыкания относительно велик, около 50 А в некоторых местах. Значение тока короткого замыкания варьируется от области к области.

Заключение

Заземление является важной частью современных электрических систем. Это способ обеспечить безопасность как людей, так и оборудования/устройств от неисправностей (замыканий на землю и скачков напряжения). В этом руководстве мы увидели, что такое заземление, как выглядит типичная система заземления в жилых помещениях, преимущества заземления, различные типы заземления (в случае как низковольтных, так и высоковольтных систем).

 

Почему используется заземление ?

Терминология

В Британии у людей есть «земля», а в Северной Америке — «земля». Это одно и то же, только в разных странах используются разные термины.

Назначение заземления

Система заземления имеет три основных назначения:

Защита от перенапряжения

Молния, скачки напряжения в сети или непреднамеренный контакт с высоковольтными линиями могут привести к опасно высокое напряжение на проводах системы электрораспределения. Заземление обеспечивает альтернативный путь обхода электрической системы вашего дома или рабочего места. сводит к минимуму ущерб от таких происшествий.

Стабилизация напряжения

Источников электричества много. Каждый трансформатор можно рассматривать как отдельный источник. Если бы не было общей точки отсчета для всех этих источников напряжения, это было бы крайне трудно вычислить их отношения друг к другу. Земля — самая вездесущая проводящая поверхность, поэтому она была принята в самом начале зачатки систем электрического обезвоживания в качестве почти универсального стандарта для всех электрические системы.

Токопровод для облегчения работы устройств перегрузки по току

Эта цель заземления является наиболее важной для понимания. Система заземления обеспечивает определенный уровень безопасности для людей и имущества в случае повреждения оборудования.

Заземление в электрической распределительной сети

Основная причина, по которой заземление используется в распределительных электрических сетях, заключается в безопасность: когда все металлические части электрооборудования заземлены, то если изоляция внутри оборудования выходит из строя нет опасного напряжения присутствует в корпусе оборудования. Затем провод под напряжением касается заземленного корпуса, затем цепь замыкается накоротко, и предохранитель немедленно перегорает. Когда предохранитель перегорел, то опасное напряжение отсутствует.

Безопасность является основной функцией заземления. Системы заземления разработаны чтобы они действительно обеспечивали необходимые функции безопасности. Заземление также имеет другие работает в некоторых приложениях, но в любом случае безопасность не должна подвергаться риску. Заземление довольно часто используется для обеспечения общего опорного потенциала земли для всех оборудования, но существующие системы заземления зданий могут не обеспечивать достаточный потенциал земли для всего оборудования, которое может привести к потенциалу земли разница и проблемы контура заземления, которые являются распространенными проблемами в компьютерных сетях и аудио/видео системы.

Как происходит поражение электрическим током

«Горячий» провод находится под напряжением 120 или 230 вольт (в зависимости от напряжения сети, используемого в вашей стране), а другой провод является нейтральным или заземленным. Если бы человек прикоснулся только к нулевому проводу, то никакого удара не произошло бы просто потому, что на нем нет напряжения. Если бы он коснулся только горячей проволоки, с ним снова ничего бы не случилось, если бы какая-нибудь другая часть его тела не заземлилась. Человек считается заземленным, если он соприкасается с водопроводной трубой, металлическим трубопроводом, нулевым или заземляющим проводом, стоит босиком на бетонном полу.

Другими словами, ни один из проводов не представляет опасности поражения электрическим током, если человек не заземлен, и тогда только горячий является потенциальной опасностью поражения электрическим током. Конечно, если бы человек прикоснулся к обоим проводам одновременно, его бы ударило током просто потому, что его тело завершает соединение между «горячим» и «земляным» проводами.

Предохранитель в металлическом корпусе

Раньше оборудование и приборы, оснащенные двухпроводной вилкой питания, считались защищенными от поражения электрическим током, поскольку металлический корпус не был подключен ни к одному из проводов сетевого шнура (так называемый плавающий корпус).

Одна из проблем с приборами и оборудованием с «плавающим металлическим корпусом» заключается в том, что существует опасность поражения электрическим током, если корпус соприкасается с горячей проволокой. Это так называемое «состояние неисправности» может произойти во многих отношениях с некоторыми из более распространенными причинами являются «пережатый» сетевой шнур, отказ систем установки или перемещение компонентов из-за удара или вибрации, которые могут привести к прикосновению клеммы «горячего провода» к корпусу.

Естественно, если по каким-либо причинам корпус все-таки станет «живым», то прикоснувшийся к нему человек может быть поражен током, если он заземлен. Если это «горячее шасси» соединить с другим шасси или прибором обычным экранированным кабелем, то это шасси или прибор также станет горячим. Вся цель настоящей трехпроводной системы состоит в том, чтобы обеспечить отдельный путь заземления, который эффективно устранит любую возможность поражения электрическим током.

Если провод под напряжением касается заземляющего металлического корпуса, заземление в корпусе вызывает что ситуация становится демонстрационной схемой, как показано на рисунке ниже.

Эта ситуация короткого замыкания вызывает очень большой скачок тока в цепи, который приведет к почти мгновенному перегоранию предохранителя распределительного щита. Курент в коротком замыкании ситуация может быть довольно высокой из-за низкого сопротивления распределительной проводки.

Целостность отдельного пути заземления напрямую связана с качеством комбинации шасси/зеленого провода/заземляющего контакта. При удалении заземляющего штифта отдельный путь заземления разрушается, и в этом случае неисправности могут привести к поражению электрическим током.

Заземление и помехоустойчивость

Всякий раз, когда аудиооборудование работает без заземления (плавающее шасси), могут происходить странные вещи. При определенных условиях усилитель будет более восприимчив к радиочастотным помехам (прием радиостанций или CB-радио). Также без подходящего заземления усилители иногда сильнее «гудят», когда музыкант берет в руки свой инструмент и обеспечивает «псевдо» заземление через себя.

Единственное решение — найти точку заземления для подключения к шасси. Иногда это может вызвать больше проблем, чем помочь.

Заземление проводки

Современный современный (США) сетевой кабель состоит из трех отдельных проводов: черный, белый и зеленый. Зеленый провод всегда подключается к большому контакту заземления на вилке. другой (зеленый) конец подключен к шасси оборудования. Черный провод всегда считается «горячим проводом» и, как таковой, всегда нога, которая подключена к выключателю и предохранителю. Белый провод есть всегда нейтральный или общий провод.

Европейский колорит немного отличается. Заземляющий провод здесь зеленый провод с желтой полосой. Нейтральный провод синий. Провод под напряжением в коричневом цвете (дополнительные цвета для проводов под напряжением, используемых в 3-фазных системах) черный и черный с белой полосой).

Любая модификация вышеуказанной 3-х проводной сети полностью устраняет защита, обеспечиваемая трехпроводной конфигурацией. целостность отдельный наземный путь также напрямую связан с качеством розетка и система электропроводки в самом здании.

Нейтраль (заземляющий проводник) должна быть жестко соединена (соединена) с система заземления дома при первом отключении (главный щит). Это держит большие перепады напряжения, развивающиеся между нейтралью и земля.

Токи в заземляющем проводе

Заземляющие провода не должны пропускать ток, за исключением случаев неисправности. Если провод заземления несет любой ток, будет разность потенциалов между разными точки заземления (потому что ток, протекающий по проводу, вызывает падение напряжения, потому что сопротивление провода). Вот почему общий провод, который работает как нейтральный и заземляющий провод это очень плохо.

Когда есть отдельная проводка для заземления, вы все равно не можете полностью избежать тока. течет в заземляющих проводах! Всегда будет некоторый емкостной ток утечки сформируйте провод под напряжением к проводу заземления. Этот емкостной ток утечки вызван тот факт, что проводка, трансформаторы и фильтры помех имеют некоторые емкость между землей и проводом под напряжением. Количество тока ограничено быть довольно низким (ограничен от 0,6 мА до 10 мА в зависимости от типа оборудования) так что это не вызывает опасностей и больших проблем. Из-за этого тока утечки в заземляющем проводе и потенциале заземления всегда течет некоторый ток различных электрических розеток никогда не бывает равным.

Ток утечки также может вызывать другие проблемы. В некоторых ситуациях бывают цепи прерывателя обнаружения замыкания на землю (GFCI) ток утечки, вызванный многими оборудование вместе может заставить GFCI отключить ток. Обычно схемы GFCI предназначены для отключения тока при разнице токов, протекающих в 30 мА и более. токоведущие и нейтральные провода (разность этих токов должна течь на землю). Некоторый Схема GFCI может отключить питание от сети даже при токе утечки 15 мА, что может означать, что если вы подключаете много компьютерного оборудования (каждое из них имеет утечку от 0,5 до 2 мА) к розетке с защитой GFCI, вы можете заставить GFCI отключить подачу питания.

Сопротивление провода заземления

В Европе не важно, сколько Ом заземления, но важен максимальный ток перед выключением устройства. Итак, заземление 230 вольт и безопасность 24 вольта. Мы говорим, что в нашем теле должно быть меньше 30 мА. Так что для 16 ампер и 24 вольта это 1,5 Ом. Это означает, что максимальное напряжение на корпусе составляет 24 вольта даже при весь ток идет через заземляющий провод. В местах, где даже эти 24В считаются очень опасными (например в больницах) сопротивление заземления должно быть уменьшено, чтобы обеспечить никогда не присутствует опасное напряжение в корпусе. Например в Финляндии сопротивление заземления для розеток медицинских помещений должно быть менее 0,2 Ом считать безопасным.