Терминология солидно обоснована неутрална - документ

Източници на енергия за потребителите са генератори или силови трансформатори. Обикновено трифазни намоткиприсъединете се към звезда. Общата точка на тази връзка се нарича неутрална точка. Ако е директно или чрез малко съпротивление (токов трансформатор), свързан към заземителния контур директно при захранването, тогава това е - здраво заземен неутрален.

Работата на нулата със заземяване е само един от възможните режими на нейната работа. В зависимост от условията на работа на мрежата в случай на еднофазни земни повреди се използват и необходимите методи за защита на хората от токов удар, методи за ограничаване на пренапрежения, други режими:

с незаземен (изолиран) неутрал;
с компенсирана (резонансно заземена) неутрала;
с ефективно заземена неутрала.

Тези режими са типични за електрически инсталации с напрежение 6 kV и повече. Изолирана неутрална система също се използва при напрежения до 1000 V, но не толкова широко, колкото заземената. Тя осигурява висока сигурностпри работа с мобилни електрически инсталации, минни предприятия, където използването на заземяващ контур за осигуряване на електрическа безопасност е ненадеждно или неефективно.

Инсталирането в нулевия проводник на компенсационните инсталации позволява да се намали капацитивният ток на заземяване на електрически инсталации над 1000 V. Компенсацията се извършва чрез плавно или стъпаловидно променлива индуктивност на бобината. В точката на заземяване токът при пълна компенсация става нула. В допълнение, резистивно неутрално заземяване се използва за ефективна защита. Той създава активен компонент на тока, на който реагира релето на клетката, което захранва повредената линия.

Ефективно неутрално заземяване се използва на електропроводи с напрежение 110 kV и повече.

Всички битови, селски, селски електрически мрежи се захранват от трансформаторни подстанции с плътно заземен неутрал. Затова ще разгледаме по-подробно характеристиките на неговата работа.

Проектиране на мрежи със заземена неутрала

Трансформаторите и генераторите, използвани за тези електрически инсталации, имат трифазни мощностни изходи и една неутрална (нула). Напрежението между фазовите клеми се нарича линейно, а между всяка фаза и нулев изход - фаза. Мрежовото напрежение определя номиналното напрежение на цялата електрическа инсталация. Може да приема стандартни стойности от 220 V, 380 V и 660 V. Мрежовото напрежение в битовите мрежи е 380 V.

Фазовото напрежение е по-малко от линейното напрежение с √3 пъти, което съответства на 127, 220 и 380 V. При линейно напрежение от 380 V, фазовото напрежение е 220 V.

По този начин за захранване е подходяща мрежа от 380 V със заземен неутрал трифазни консуматориза напрежение 380 V и монофазни за напрежение 220 V. Еднофазните товари се свързват между фазовия и нулевия проводник и се разпределят равномерно по фазите.

Подстанцията, където е монтиран силовият трансформатор, има заземителен контур: стоманени или медни части, свързани по определен начин, заровени в земята. Геометричните размери на заземителния контур са изчислени така, че ефективно да допринасят за разпространението на еднофазен ток на повреда върху земята. Способността на заземяващото устройство да провежда този ток се определя количествено чрез неговото съпротивление на разпространение. Допустимите стойности на този параметър се регулират от PUE. За трансформаторни подстанции съпротивлението на земния контур не трябва да надвишава 4 ома при номинално напрежение 380 V.

Изводите от заземяващия контур на подстанцията са свързани към неутралната шина - металната лента на разпределителната уредба, към която е свързан и проводникът от нулевия извод на трансформатора. Съответните жила на изходящите кабели са свързани към една и съща шина. Фазовите проводници са свързани към клемите комутационни устройства: ножови превключватели, автоматични превключватели, контактни площадки на държачи за предпазители.

Кабелните линии, излизащи от подстанцията, са изпълнени с четирижилни кабели. В електрическите инсталации, изградени по-рано, има трижилни кабели с алуминиева обвивка, която се използва като неутрален проводник.

Електрическите инсталации на консуматора за подаване на захранващо напрежение имат входно разпределително устройство (ВРУ). Той също така съдържа нулева шина, като подстанция. Към него са свързани нулеви захранващи и изходящи проводници. кабелни линии. ASU има контур за повторно заземяване, който също е свързан към неутралната шина.

Защита на хората от токов удар в мрежа с плътно заземена неутрала

Сега нека да преминем към директно обяснение защо неутралът на трансформатора е заземен и как работи.

Теоретично за всяка точка от електрическата мрежа потенциалът на нулевия проводник спрямо земята е нула. Веригата за повторно заземяване при потребителя прави това равенство още по-трайно, особено ако захранващата подстанция е далеч.

Токов удар за хора е възможен в следните случаи:

Нарушения на изолацията вътре в електрическото оборудване, когато корпусът му е под напрежение;
Нарушения на изолацията на проводници и кабели, когато металните конструкции, върху които са положени, са под напрежение;
Нарушения на изолацията на части под напрежение или повреда на електрическо оборудване, когато на повърхността на земята или пода се образуват потенциални зони, опасни за преминаващите хора (стъпково напрежение);
Грешки по време на ремонт и експлоатация, водещи до директен контакт с компоненти на електрическото оборудване, които са под фазово напрежение.

За да се елиминират ситуациите, описани в параграфи 1 и 2, всички случаи на електрически уреди и метални конструкции са свързани към заземяващия контур. В предприятията за това по периметъра на помещения с електрическо оборудване се полага стоманена лента, към която са прикрепени всички метални части. Така техният потенциал насилствено се приравнява с потенциала на земята.

В случай на късо съединение на фазовите проводници към така заземения корпус, дори ако защитата откаже, токът на повреда ще тече през заземяващите проводници към заземителния контур. Съпротивлението спрямо земята на тялото на човек, който докосва аварийната сграда, е много по-голямо от съпротивлението между земята и тялото. Следователно ток, надвишаващ опасни стойности, не преминава през човешкото тяло.

Вторият принцип на защита е бързото изключване на аварийния режим. В края на краищата, токът няма да отиде просто във веригата, той ще отиде към неутрала на трансформатора. Организира се късо съединение, чийто ток има голямо значение. Защитното оборудване успешно ще реагира на него: предпазител или прекъсвач. Аварията ще бъде отстранена почти моментално, авариралата отсечка ще бъде изключена.

Сега да преминем към точка 3 и стъпкова защита от напрежение. Да лежиш на мокро бетонен подопасно е да се приближавате до оголен проводник. Животозастрашаващият потенциал излиза от него като кръгове върху вода. Ако краката ви са върху части от пода с различен потенциал, можете също да получите токов удар.

Ако такава ситуация е възможна на закрито, вътре в пода е разположена система за изравняване на потенциала: метална мрежа е заградена. Решетката е свързана към заземителния контур на няколко места. По този начин краката на минувач се задържат от металните пръти на решетката, повечето оттокът ще премине покрай него.

Класификация на заземителните системи според PUE

Схемата за заземяване, описана по-горе, е обозначена като TN-C. Проводникът, свързващ заземената неутрала с потребителите, се нарича комбиниран, тъй като служи както за прехвърляне на тока на натоварване, така и за свързване на корпусите на електрическото оборудване към заземяващия контур. Носи съкращението PEN.

На тази универсалност се очертава основният недостатък на такава система. Когато токът на нулев товар преминава през PEN проводника, се образува потенциална разлика. Това е особено вярно за небалансирани фазови натоварвания. В крайна сметка: потенциалът на кутиите на електрическото оборудване може да се различава от потенциала на земята.

В електрическите инсталации, особено старите, теоретично са възможни прекъсвания на PEN проводника. В същото време може да има потенциал върху него спрямо земята фазово напрежение. Този режим представлява заплаха за човешкия живот.

Има технически затруднения със заземяването на случаите домакински електроуредисвързан към системата TN-C.

За да коригира тези недостатъци, TN-S система. При него функциите за защита и превключване на работния ток са разделени между два неутрални проводника. Работният ток провежда нулевия работен проводник - N, а нулевият защитен PE служи за свързване на корпусите към заземителния контур.

Разделянето на PEN на N и PE става директно в подстанцията, където неутралът е заземен. Но при модернизиране и реконструкция на електрически инсталации, това може да се направи във всеки разпределителна уредба. В този случай цялата верига като цяло се нарича TN-C-S. Необходима е верига за повторно заземяване в точката на разделяне.

Мрежите с изолирана неутрала съгласно PUE се обозначават като IT. Не разполага с проводници за връзка със заземителния контур на захранващата подстанция. Потребителят организира своя собствена земна верига.

Има система ТТ, която също има здраво заземена неутрала. За разлика от TN системите, той има само нулев работен проводник. Нулевата защита за потребителя идва от собственото му заземително устройство.

Производството, преобразуването, транспортирането, разпределението и потреблението на електрическа енергия се осъществява чрез симетрична трифазна проводна система. Симетрията на системата се постига чрез равенството на фазовите и линейните напрежения, равномерното натоварване на всички фази по ток, еднаквото фазово изместване на напреженията и токовете.

По време на работа обаче нарушенията на симетрията са неизбежни. трифазна система, което може да бъде причинено от: скъсване на проводник, пробив на изолация, припокриване на чужди предмети, непревключване на фази на превключващи устройства и др.

Във всеки случай дисбалансът води до появата на токове с отрицателна и нулева последователност, както и апериодичния компонент на токовете, които могат да бъдат опасни за безопасността на оборудването. Следователно асиметрията трябва да се коригира възможно най-скоро. Режимът на работа на неутралната мрежа оказва значително влияние върху скоростта на релейната защита в отворени фазови режими.

Има няколко режима на неутрална работа: изолиран, глухо заземенИ ефективно заземен. Всеки режим има своите предимства и недостатъци. В мрежи с напрежение до 35 kV включително се използва изолирана неутрала. Това означава, че средната точка на HV намотките на трансформатора не е свързана към земята.

Еднофазна земна повреда с такава система за захранване не води до аварийно изключване на повредена линия, тъй като токът на земна повреда е доста незначителен, стойността му се дължи само на капацитета на две неповредени фази спрямо земята. Токът на еднофазно земно съединение, в мрежи до 35 kV, не е в състояние да поддържа дъгата.

При метално късо съединение на едната фаза („пълна земя”) напрежението на другите две се повишава до линейно, но захранването на консуматорите се запазва в останалите две фази. За безопасността на трансформаторите при такива режими на работа, изолацията на неговата неутрала се изпълнява за класа на напрежение, съответстващ на изолацията на линейните входове.

При значителни капацитивни линейни токове до 35 kV се използват дъгогасителни бобини, свързани към неутрала на трансформаторите. Гасенето на дъгата се осигурява от индуктивността на намотката, която компенсира капацитивен токзаземяване.

Система за захранване с ефективно заземена неутраларазглежда се мрежа, в която част от неутралните намотки е заземена силови трансформатори. Еднофазно късо съединение в такива мрежи води до изключване на повредената секция.

Токът на късо съединение протича от повредата към най-близката заземени неутралитрансформатори на земята, разпределени в съответствие със съпротивлението на фазата на контура - нула. Към трансформатори, чиито неутрали не са заземени, токът на късо съединение (по-нататък - късо съединение) не протича.

Имайки предвид факта, че за всички видове повреди в електрическите мрежи, 80% от щетите се падат на еднофазни къси съединения и факта, че затварят еднофазни къси съединения. имат значителни течения, те се опитват да ограничат влиянието си.

За да направите това, някои от неутралите в мрежата се оставят незаземени, като по този начин се увеличава съпротивлението на веригата и се ограничават еднофазните токове на късо съединение. Общият баланс на заземени и незаземени неутрали се изчислява въз основа на условията за селективна работа на устройствата за релейна защита и ограничаване на токовете на късо съединение.

Освен това, важно условиепри избора на точки за заземяване има условие за ограничаване на пренапрежението на неутралните намотки в случай на асиметрична повреда. При силовото оборудване класът на неутрална изолация обикновено се приема с един клас на напрежение по-нисък от номиналното напрежение на намотките HV. Тази практика ви позволява да спестите от изолация и размери на оборудването, което дава висок икономически ефект.

Но от друга страна, намаленото ниво на изолация на неутралата води до необходимостта от използване на оборудване, което би ограничило пренапреженията и токовете в неутралната клема. Потискащите пренапрежения могат да се използват като защита срещу краткотрайни пренапрежения; за ограничаване на тока се използват токоограничаващи реактори и кондензатори.

В режим на глухо заземяване работят мрежи с домашен потребител. При този режим на работа на неутрала средната точка на намотките НН на трансформатора е свързана към заземяващия контур. В разпределителните табла на жилищни сгради корпусът на щитовете също е свързан към заземяващия контур.

Така във всеки апартамент или къща "влизат" два проводника: фаза и нула - като по този начин осигуряват на потребителя напрежение от 220 V. Ако изолацията е повредена фазов проводник, и докосването му до заземени конструкции, повреденият участък от мрежата незабавно се изключва. бетонни стении етажи в жилищни сгради, също имат земен потенциал.

Токът на късо съединение има достатъчни стойности за работа на защитно комутационно оборудване. IN напоследък, за да се повиши нивото на електрическа безопасност, в допълнение към работната нула, в жилищните помещения се въвежда и защитен заземителен проводник, който е свързан към корпусите на електрическите уреди. Защитният заземяващ проводник в щита също е свързан към заземени конструкции.

Трябва да се отбележи, че автотрансформаторите от всеки клас на напрежение винаги работят с твърдо заземен неутрал. Изолацията на намотките MV на автотрансформатора се извършва въз основа на стойността на типичната мощност, която е по-малка от номиналната, което означава, че нивото на изолация е намалено. Това всъщност е икономическото предимство на автотрансформатора пред трансформатора.

При отворено фазово превключване на автотрансформатори възникват опасни пренапрежения в електромагнитната система, които могат да бъдат ограничени чрез мъртво заземяване на нулевия изход.

Въз основа на гореизложеното можем да заключим, че режимът на работа на неутрала оказва значително влияние върху надеждността на захранването и режима на работа на електроенергийната система като цяло.

Животът на съвременния човек, неговият комфорт и осигуряването му с всичко необходимо, са неразривно свързани с електричеството. Благодарение на него човек има препитание и възможност да въздейства на природните сили, за да извлече максимална полза за живота си. Но в допълнение към многото предимства, които има електричеството, има един огромен минус - устройствата и оборудването, които консумират и генерират електричество, представляват заплаха за човешкия живот, ако не спазвате правилата за тяхното използване.

Електрически инсталации и тяхната класификация според изискванията за безопасност

Основните фактори, влияещи върху степента на опасност за човешкия живот в електрически инсталации от всякакъв тип, са:

волтаж;
тип неутрално заземяване;
стойността на тока, затворен към земята;
изолация на части, през които протича ток;
устойчивост на човешкото тяло;
съпротивление на земята (почвата) в зоната на покритие електрически ток.

Въз основа на тези основни източници, в настоящите "Правила за електрически инсталации" (PUE), всички инсталации са разделени на четири категории.

Първата група се състои от инсталации с твърдо заземен неутрал на трансформатори, работещи от 220 kV и повече, и с ефективно заземен неутрал - инсталации от 110 до 220 kV. Ефективно заземената неутрална верига е верига, чрез която токът на заземяване е ограничен, може да съдържа различни видовесъпротивления (активни, нелинейни и реактивни), както и незаземена неутрала.

Вторият включва инсталации, където се използва изолиран неутраленили неговото резонансно заземяване с помощта на дъгови резистори и реактори, работещи в мрежи, чието напрежение варира от 3 до 35 kV.

Третият е електрическите инсталации, които използват мрежа със стабилно заземен неутрал и работят под напрежение от 110 до 600 V. В тези инсталации токовете на заземяване са големи.

Безопасна експлоатация на електрически инсталации

Невъзможно е напълно да се изключат фактори, които застрашават здравето и живота на хората, работещи в електрически инсталации, тъй като те имат естествен произход. Но да ги намалим до минимум и да направим работата в инсталациите възможно най-безопасна е не само възможно, но и необходимо. За да направите това, цялата работа по поддръжката и експлоатацията на електрическите инсталации се регулира в един сборник от правила и разпоредби: "Правила за инсталиране на електрически инсталации" (PUE). Един от съществени изисквания PUE е защитното заземяване на електрически инсталации. Именно това изискване ще бъде разгледано по-подробно в тази статия.

Защитното заземяване е предназначено да защити персонала, работещ и поддържащ тези инсталации и мрежи, както и потребителите на електроенергия, които го използват в домакински уредии устройства. Какво осигурява защитното заземяване? Безопасност на хората при случаен контакт с метални части на електрически инсталации, които не са тоководещи, но са под напрежение поради пробив на изолацията на живи проводници.

Какво е заземено в електрическите инсталации?

Изискванията и правилата за използване на защитно заземяване са обобщени в един документ, който регулира и определя стандартизацията на целия процес - GOST. Заземяването, което осигурява защитата на персонала и потребителите от, се извършва стриктно в съответствие с Изисквания за PUEи съответния GOST. Защитното заземяване на електрическите инсталации осигурява електрическото свързване на металните части на електрическите инсталации със земята, а при липса на такава - с проводник, който замества земята. Трябва също така да се отбележи, че онези части от инсталациите, които вече нямат никаква друга защита, са заземени.

По този начин се заземяват метални корпуси на електрически агрегати, устройства, машини, лампи, контакти и ключове, както и кабелна и телена броня.

Съществуващи заземителни системи за електрически инсталации

Системите за защитно заземяване на електрическите инсталации се определят въз основа на такива характеристики на източника на захранване като заземен неутрален, изолиран неутрален. Има три основни системи, разработени от Международната електротехническа комисия (IEC): TN, IT и TT. Нека ги разгледаме по-подробно.

TN система и нейните подсистеми

Системи с плътно заземена неутрала, при които металните части на електрическата инсталация са свързани към неутралата с нулеви заземителни проводници, принадлежат към групата TN. От своя страна тази група има подгрупи, които се формират чрез използване на нулеви работни и защитни проводници. Така че, ако тези проводници са комбинирани в един проводник по цялата дължина на мрежата, подсистемата се обозначава като TN-C. Това е старата съветска система. Ако е защитен и работещ неутрален проводниксе комбинират само в участъка на веригата, започващ от източника на захранване ( трафопост), тогава това вече е подсистема TN-C-S. Е, в случай, че нулевите работни и защитни проводници са разделени от отделни проводници в цялата мрежа, тази подсистема се обозначава като TN-S. Счита се за по-предпочитан за цялостната безопасност на електрическата инсталация.

IT и TT системи

Система, в която няма неутрално заземяване или е направено чрез резонансно заземяване, се означава като IT. В такава система металните части на електрическото оборудване са заземени от отделни проводници, свързани към заземителни устройства.

Твърдо заземена система, в която металните части на електрическото оборудване са заземени с помощта на устройства, несвързани по никакъв начин с неутралата на електрозахранването, се обозначава с ТТ и се използва изключително за мобилни помещения. В други случаи такава система изисква използването

Заземителни устройства

Според PUE, за да се предпази човек от опасни напрежения, се използва заземяваща верига, монтирана от електрическа връзкамонтажни части, изработени от проводими материали и изолирани от тоководещи части, със заземяващ електрод. От своя страна заземителният проводник е проводник, изработен от метал, който има добра електрическа проводимост и голяма площ на контакт с почвата. Всичко заедно - заземителен проводник и проводници, които го свързват електрически с части от електрически инсталации и има заземително устройство.

В зависимост от вида на тока, използван в електрически инсталации до 1000 V, схемите за заземяване се използват с твърдо заземен неутрал или изолиран ( променлив ток), здраво заземена или изолирана средна точка (прав ток). Неутралът на източника на захранване (генератор или трансформатор) се нарича мъртво заземен, ако е свързан директно към заземяващото устройство, а неутралът, който не е свързан към него или е свързан чрез устройства с високо съпротивление, се счита за изолиран.

Видове заземителни устройства

Заземителните електроди са разделени на два вида: изкуствени и естествени. Първият тип заземяващи конструкции включва използването на различни метални предмети. Те могат да бъдат ъгли, пръти и тръби с дължина най-малко два метра и половина и заровени (вкопани) в земята. Помежду си те са свързани с ленти от стомана или парчета метална тел - тел - с голям диаметър (най-малко 8-10 mm) чрез заваряване. Заземителните проводници могат да бъдат както метални, така и медни гуми и снопове от медни проводници, свързани към части от електрическо оборудване чрез заваряване или чрез болтове.

Вторият тип заземителни конструкции включва използването на строителни конструкции, изработени от метал и надеждно свързани със земята като заземителен проводник. всичко стоманобетонни конструкциитрябва да има метални ипотеки за свързване на заземителни проводници. В този случай заземяващите проводници не се различават от проводниците, използвани в изкуствените заземителни проводници.

Друг вид заземяващо устройство е нулирането. Този тип защитно заземяване се състои в свързване на части от електрически инсталации, изолирани от ток, с мъртво заземен неутрал чрез неутрален проводник. Нулирането гарантира появата на късо съединение в случай на затваряне на фаза към корпуса на устройството и позволява на оборудването за защитно изключване да работи по-ефективно.

Изисквания към заземяващите устройства

Всички устройства, използвани за заземяване, трябва да отговарят на стандартите, одобрени от държавата, строителни нормии PUE. Тяхната задача е да осигурят безопасността на хората, защитата на електрическите инсталации и режимите им на работа.

В никакъв случай не се допуска няколко части от електрическата инсталация да имат заземителни проводници - всяка част трябва да съответства само на един заземяващ кабел с диаметър на напречното сечение не по-малък от посочения в PUE. Заземителните проводници, поставени открито, са защитени от въздействието на агресивна среда чрез боядисване в черно.

Техническото състояние на заземяващите устройства и проверката на заземяването се извършва чрез проверка на видимата част на устройството с просто око, проверка с частично отваряне на почвата и измерване на параметрите на заземяващото устройство. Видима частустройствата се проверяват веднъж на всеки шест месеца.

Изисквания за свързване на защитни и заземителни проводници

Всички връзки на заземителния проводник и заземителните проводници се извършват чрез заваряване. Корпусите на електрически инсталации, машини и устройства, главният заземяващ контакт на заземяващия контур и опорите на високоволтовите линии са свързани с болтов заземителен проводник. Заземителните проводници са изработени от стоманени или медни гуми, както и медни снопове. Като заземяващи проводници може да се използва и заземителен кабел. За тези цели се използват както многожилни, така и едножилни медни, които позволяват връзки с ниско съпротивление.

Измерване на съпротивление на заземителни устройства

За да се гарантира, че съпротивлението на съществуващото заземително устройство отговаря на изискванията на правилата и разпоредбите, се извършват измервания на съществуващото съпротивление. Задачата на такова измерване е да се определи стойността на съпротивлението на заземителната система към тока, преминаващ през нея към земята - така нареченият разпространяващ се ток.

Измерванията се извършват в съответствие с необходимите стандарти за безопасност: избягване на еднофазно късо съединение и използване на лични предпазни средства, включително диелектрични ръкавици и ботуши, както и изолационни инструменти.

Оборудване и средства за измерване на земното съпротивление

Основният инструмент, използван за измерване на съпротивлението на разпространяващи се токове, е измервателният уред за заземяване IS-10. Това устройство работи в пет диапазона на измерване, което обяснява широкото му приложение. Минималният диапазон е съпротивление от 0,01 до 9,99 ома, следван от диапазони от 0,1-99,9 ома, 1-999 ома, 0,01-9,99 kOhm. Максималното съпротивление, определено от това устройство, е в диапазона от 1 до 999 mΩ. В комбинация с инструмента за измерване се използват дистанционни токови и потенциални електроди.

трябва да бъде отбелязано че измервателна веригазаземяването се сглобява съгласно строги правила - свързващите проводници на устройството, на първо място, към токовия и потенциалния електрод, след това към устройството и накрая към заземяващия електрод.

Методи за изпитване на заземяване

Размерът на съпротивлението на разпространяващия се ток за различните заземителни устройства не е еднакъв и зависи от много фактори, като вида на електрическата инсталация, състоянието на почвата на мястото на инсталиране на тази инсталация и вида на използваното такова устройство.

Техниката за измерване съдържа два метода, които са показани в правилото, което е валидно за устройства IS-10, когато измерват земното съпротивление. Ако съпротивлението на устройството, посочено в неговия паспорт, е по-високо от 5 ома, се използва трипроводна верига. Ако стойностите са по-малки от тази стойност, се използва четирипроводна верига.

В електрически инсталации с мъртво заземен неутрал до 1 kV, когато не е възможно да се осигури електрическа безопасност само с помощта на защитно автоматично изключване, се извършва повторно заземяване.

Повторното заземяване е умишлено свързване в електрически инсталации до 1 kV от нула защитен проводник(PE) верига към заземително устройство, което е електрически свързано или не е свързано електрически към заземителното устройство на захранването.

PUE-7 стр. 1.7.61

Повторното заземяване на електрически инсталации с напрежение до 1 kV, захранвани от въздушни линии, трябва да се извърши в съответствие с 1.7.102-1.7.103. Терминът „Препоръчително“ означава, че ако има основна система за изравняване на потенциала, към която са свързани структури, използвани като естествени заземяващи електроди, тогава повторното заземяване се осигурява от тези естествени заземяващи проводници и електрическата инсталация на изкуствен заземяващ проводник не е задължителна. Повторното заземяване трябва да се извърши на въздушни линии и клонове от тях в съответствие с PUE-7, точка 1.7.102 и точка 1.7.103

PUE-7 стр. 1.7.102

PUE-7 стр. 1.7.103
1.7.103. Общото съпротивление на разпространение на заземяващите електроди (включително естествените) на всички повторни заземявания на PEN проводника на всяка въздушна линия по всяко време на годината трябва да бъде съответно не повече от 5, 10 и 20 ома при линейни напрежения от 660 , 380 и 220 V на източника трифазен токили 380, 220 и 127 V източник монофазен ток. В този случай съпротивлението на разпространение на заземителния проводник на всяко от повтарящите се заземявания трябва да бъде съответно не повече от 15, 30 и 60 ома при същите напрежения. При съпротивлениеземя ρ > 100 Ohm⋅m, се допуска увеличаване на посочените норми с 0,01ρ пъти, но не повече от десет пъти.

Повторното заземяване се извършва, за да се намали контактното напрежение върху отворени проводящи части (метални корпуси на електрическо оборудване и др.), В резултат на това се намалява рискът от токов удар в случай на еднофазни заземяващи повреди, на отворени или трети - парти проводими части.

Повторното заземяване се монтира, за да се предотврати въвеждането на индуцирани потенциали в електрическата инсталация на сградата чрез външни комуникации, влизащи в сградата, и да се намали потенциалът, доведен до заземените корпуси на електрически приемници, когато нулевият работен проводник на захранващата линия е счупен.

Ако е монтирано повторно заземяване, тогава, когато отделен електрически приемник е късо към корпуса, токът на късо съединение преминава не само през нулевия защитен проводник, но и частично през земята през съпротивлението на заземяващите проводници на източника на захранване и повторно заземяване. В резултат на това напрежението спрямо земята върху тялото на повредения електрически приемник намалява и неутралното напрежение на източника на захранване се повишава. Съотношението на тези напрежения е пропорционално на съотношението на съпротивленията на съответните заземителни електроди.

В дистрибуторските мрежи на градове, фабрики и индустриални предприятиясхема на разпространение електрически потенциалимного по-трудно, тъй като няколко електрически инсталации често се захранват от един трансформатор, където се използват за повторно заземяване естествени земни електроди, чието съпротивление е практически невъзможно да се вземе предвид чрез изчисление. Следователно, в съответствие с PUE-7, точка 1.7.61, по време на електрически измервания съпротивлението на заземяващия проводник на повторно заземяване не е стандартизирано.

PUE-7
1.7.61. При използване на системата TN се препоръчва повторно заземяване на PE и PEN проводниците на входа към електрическите инсталации на сгради, както и на други достъпни места. За повторно заземяване първо трябва да се използва естествено заземяване. Съпротивлението на заземителния електрод за повторно заземяване не е стандартизирано. вътре в големия и многоетажни сградиподобна функция се изпълнява чрез изравняване на потенциала чрез свързване на нулев защитен проводник към главната заземяваща шина.

Повторното заземяване на електрически инсталации с напрежение до 1 kV, захранвани от въздушни линии, трябва да се извърши в съответствие с 1.7.102-1.7.103.

За самостоятелни електрически приемници външна инсталация, както и за сгради или постройки с метален корпусв непосредствена близост до тях повторното заземяване също изпълнява функцията за изравняване на потенциалите между проводящите части на тези структури, достъпни на допир и земята, а също така намалява възможните стойности на стъпковите напрежения.

Вътре в сградите обикновено няма налична земя. Опасността от токов удар по време на еднофазни къси съединения при тези условия се определя от стойността на потенциалната разлика между проводящите части, които са едновременно достъпни за допир, за да се намали, е необходимо да се извърши изравняване на потенциала въз основа на PUE -7, точки 1.7.82 и 1.7.83.

PUE-7
1.7.82. Основната система за изравняване на потенциала в електрически инсталации до 1 kV трябва да свързва следните проводими части (фиг. 1.7.7):

нулев защитен PE или PEN проводник на захранващата линия в системата TN;
заземителен проводник, свързан към заземителното устройство на електрическата инсталация, в системи IT и TT;
заземителен проводник, свързан към заземителния проводник на входа на сградата (ако има заземителен проводник);
метални тръби на комуникациите, включени в сградата: топла и студена вода, канализация, отопление, газоснабдяване и др. Ако газопроводът има изолационна вложка на входа на сградата, само тази част от тръбопровода, която е по отношение на изолационната вложка от страната на сградата, е свързана към главната система за изравняване на потенциала;
метални части на рамката на сградата;
метални части на системи за централна вентилация и климатизация. При наличие на децентрализирани системи за вентилация и климатизация, металните въздуховоди трябва да бъдат свързани към PE шината на силовите табла за вентилатори и климатици;
заземително устройство на мълниезащитната система от 2-ра и 3-та категория;
заземителен проводник на функционално (работно) заземяване, ако има такъв и няма ограничения за свързване на работната заземителна мрежа към защитното заземително заземително устройство;
метални обвивки на телекомуникационни кабели.

Проводимите части, влизащи в сградата отвън, трябва да бъдат свързани възможно най-близо до точката им на влизане в сградата. За да се свържете към главната система за изравняване на потенциала, всички тези части трябва да бъдат свързани към главната заземителна шина (вижте 1.7.119-1.7.120) с помощта на проводниците на системата за изравняване на потенциала.

PUE-7 стр. 1.7.83
1.7.83. Системата за допълнително изравняване на потенциала трябва да свързва всички отворени проводими части на стационарно електрическо оборудване, които са едновременно достъпни за допир, и проводящи части на трети страни, включително метални части, достъпни за докосване. строителни конструкциисграда, както и неутрални защитни проводници в системата TN и защитни заземителни проводници в IT и TT системи, включително защитни проводници контакти. За изравняване на потенциала могат да се използват специално предоставени проводници или отворени и проводящи части на трети страни, ако отговарят на изискванията на 1.7.122 за защитни проводници по отношение на проводимостта и непрекъснатостта на електрическата верига.

PUE-7 стр. 1.7.122
1.7.102. В краищата на въздушни линии или разклонения от тях с дължина над 200 m, както и на входовете на въздушни линии към електрически инсталации, в които като защитна мярка при непряк допир, автоматично изключванезахранване, трябва да се извърши повторно заземяване на PEN проводника. В този случай, на първо място, трябва да се използва естествено заземяване, например подземни части на опори, както и заземяващи устройства, предназначени за удари на мълнии (виж глава 2.4). Посочените многократни заземявания се извършват, ако не са необходими по-чести заземявания при условията на защита от мълниезащита. Повторно заземяване на PEN проводника в мрежи постоянен токтрябва да се направи с помощта на отделни изкуствени заземителни проводници, които не трябва да имат метални връзкис подземни тръбопроводи. Заземяващите проводници за повторно заземяване на PEN проводника трябва да имат размери не по-малки от посочените в табл. 1.7.4.

Основната задача на повторното заземяване на нулевия защитен проводник е да се намали напрежението върху отворените проводящи части и в случай на неговото счупване. Най-опасният случай е прекъсване на нулевия проводник с еднофазно късо съединениевърху тялото (земята) зад мястото на счупването. В този случай, при липса на повторно заземяване, напрежението на корпусите на всички приемници на захранване зад точката на прекъсване ще бъде близо до фазата за дълго време, тъй като такава повреда не може да бъде автоматично изключена от защитни устройства.

Мрежова верига със стабилно заземен неутрал служи за защита на човек от токов удар. В извънредни случаи заземената неутрала изравнява потенциалите, в резултат на което човек докосва метални частиелектрическото оборудване става безопасно.

Защитното устройство също ще играе роля в извънредни ситуациичрез изключване на захранването, тъй като по време на късо съединение токът в мрежата се увеличава.

Устройство и принцип на действие

Хранене на потребителите електрическа енергияпроизведени от силови трансформатори и генератори. Най-често намотките на трите фази на тези устройства са свързани по звездната схема, в която обща точкае неутрален. Ако тази неутрала е свързана към земята чрез ниско съпротивление или директно, директно близо до източника на захранване, тогава тя се нарича стабилно заземена неутрала.

Използват се и други режими на работа на неутрала със заземяване, в зависимост от режимите на работа на мрежата по време на заземяване, необходимите методи за защита на човек от токов удар, методи за ограничаване на пренапреженията:

С ефективно заземена неутрала.
С незаземена неутрала.
Компенсиран неутрален.

Тези режими се използват за електрически устройства 6 киловолта или повече. използва се до 1 kV и не е намерил широко приложение. Това го прави безопасна работасамо мобилни устройства, в които е невъзможно да се направи земна верига.

Инсталирането на компенсационни устройства на неутрала позволява да се намали капацитивният ток на късо съединение на устройства, работещи с напрежение над 1 kV. Компенсацията се извършва с помощта на индуктори, в резултат на което токът в точката на повреда става нула. За ефективна работазащита, използва се неутрално заземяване с резистор. Формира се активна частток, на който работи защитното реле.

Здраво заземената неутрала е най-много ефективен начинзащита на хората от токов удар. Използва се в повечето електрически мрежихранене. Напрежението между фазите се нарича линейно, а между фаза и нула - фазово. Номинално напрежениеелектрическа инсталация се определя от линейна стойностволтаж. Може да бъде 220, 380, 660 волта. В битовите електрически мрежи напрежението е 380 волта.

Еднофазните консуматори се включват между фазите и нулата равномерно. в подстанцията има заземен контур. Включва метални частисвързани помежду си и заровени в земята. Размерите на веригата се определят, като се вземе предвид ефективното разпределение на тока по земята по време на късо съединение.

Работоспособността на заземяването се определя от стойността на съпротивлението на разпространение на тока. Допустимите стойности на този параметър са посочени в правилата за електрически инсталации. За електрическите подстанции земното съпротивление не трябва да надвишава 4 ома при напрежение 380 волта.

Заземителният контур е свързан към неутрална шина, направена под формата на метална лента. Нулевият проводник на трансформатора е свързан към него. Също така към него са свързани кабелни жила, които отиват към потребителите. Фазите са свързани към верижни прекъсвачи, контакти на предпазители.

Стъпковото напрежение действа по следния начин. Ако неизолиран проводник под напрежение лежи върху мокър бетонен под, е много опасно да се доближите до него. Напрежението се отдалечава от него на вълни, като кръгове по водата. Ако краката на човек навлязат в тази зона, възниква токов удар.

За да предпазят хората от стъпково напрежение, те се вграждат в пода на стаята метална мрежа, която в различни местасвързан към заземителния контур. По този начин краката на човек се шунтират с метални фитинги на решетката и основната част от електрическия ток преминава покрай човека.

Изисквания за PUE

Земята трябва да бъде свързана към устройството със специален проводник. За да съкратите пътя на протичане на електрически ток и да намалите разходите, изберете място непосредствено до източник на напрежение, като например трансформатор. Има ограничение, че ако заземителният електрод е съществуващата бетонна основа, тогава към армировката бетонна основаизработени от метал, връзката се осъществява на две или повече места.

Подобен брой връзки се правят на метални рамки, които са разположени дълбоко в земята. При такива условия системата за заземяване е в състояние ефективно да защити човек от неприятни ситуации.

Ако трансформаторите, разположени на различни етажи на сградата, действат като източници на захранване, тогава се осъществява връзката към неутрала отделен проводниккойто е свързан с метална рамкацялата сграда.

Веригата за заземяване не трябва да съдържа предпазители, предпазители и други компоненти, които могат да нарушат непрекъснатостта на тази верига. Те също така предприемат спомагателни мерки, които предотвратяват механични повреди.

Някои PUE ограничения

Ако е инсталиран на работния, защитния или неутралния проводник, тогава заземителният електроден проводник се монтира непосредствено след това устройство, към неутралния проводник.
Съпротивлението на заземяващото устройство в мрежата 220 волта е ограничено до максималната стойност от 4 ома, с изключение на специалните свойства на земята, които създават повишено съпротивление от повече от 100 ома на метър.
на въздушни преносни линии заземяването е монтирано в края и на входа на линията за дублиране на заземяването. Това позволява ефективна работа защитни устройства. Това правило се използва, когато няма нужда от инсталация Голям бройустройства, които могат да премахнат пренапрежението по време на удари на мълнии.
При избора на проводници за заземително устройство е необходимо да се прилагат стандартите за най-малки допустими размери и материал на проводниците, използвани за повторно заземяване, положени в земята. Например, ако се използва стоманен ъгъл, тогава дебелината на стената му трябва да бъде най-малко 4 mm. Общата площ на напречното сечение на заземяващите проводници, свързани към главната шина, в съответствие с клауза 1.7.117 от PUE, трябва да бъде:

10 mm 2 - медна тел.
16 mm 2 - алуминиев проводник.
75 mm 2 - стоманен проводник.

Електрическата машина, инсталирана за защита, трябва да има скорост на реакция при късо съединениеповече от 0,4 s при 220 волта.

IN домашна мрежасъгласно клауза 7.1.36 от Кодекса за електрическа инсталация се изисква да се постави мрежа към потребителите от общи щитове с три проводника: фаза, работна нула и защитно заземяване (заземен нула). В много апартаменти обаче това изискване често се нарушава, което се потвърждава от липсата на заземителен контакт в гнездата.

стар нормативни изискванияза битови сгради са определени за незначителни мощности. Днес мощността на домакинските електрически уреди се е увеличила значително. Апартаментите разполагат с климатици. котлони, фурникоито имат по-висока мощност.

За подобряване на ефективността на защитата при модерни апартаментизадължително условие е наличието на заземяване. В новите жилищни конструкции заземената неутрала вече е включена в стандартните проекти. В старите сгради добрите собственици инсталират заземяване по време на основен ремонт.