Farbbezeichnungen für PE- und N-Sammelschienenisolatoren, Zweck und Definition von Sammelschienen sowie Anschlusspläne für PE- und N-Sammelschienen. Farbmarkierung von Schutzleitern

Erdung ist ein ebenso komplexes wie einfaches Thema. Kein Wunder, dass dieses Erdungsproblem auf Elektro-Websites und -Foren viele Kontroversen auslöst.

Versuchen wir herauszufinden, worum es in diesem Thema geht. Ich werde meine Meinung äußern, die manchmal unpopulär sein wird. Wer braucht eine offizielle Interpretation – lesen Sie die PUE (Absatz 1.7). Auch im Internet gibt es viele Seiten und Foren, auf denen das Thema Erdung ausführlich beschrieben wird.

Die Essenz der Erdung

Warum braucht man eine Erdung, wenn auch ohne alles gut geht? Darüber hinaus im Normalmodus über Kabel Schutzerdung Es fließt überhaupt kein Strom.

Das Schlüsselwort hier ist „schützend“. Wen schützt die Erdung und wovor? Es schützt den menschlichen Körper vor den Auswirkungen von elektrischem Strom. Und wovor es schützt, ist sicherzustellen, dass auf keinen Fall gefährliche Spannungen am menschlichen Körper auftreten und dass kein Strom durch den Menschen fließt.

Stellen wir uns die Situation vor. Es gibt ein gewisses Elektrogerät, zum Beispiel ein Bügeleisen. Über diesen Stecker wird das Bügeleisen angeschlossen.

Ältere Leser erinnern sich sehr gut an diese, sie haben sie ständig abgewickelt und sich daran festgehalten flexibler Draht es war Folter.

Der Körper des Eisens besteht teilweise aus Metall. Was passiert, wenn eine Phase plötzlich auf den Körper übergeht? Im Prinzip nichts, das Bügeleisen kann sogar weiterarbeiten. Aber sein Körper wird ein Potential von 220 V relativ zur Erde haben. Und da wir alle auf der Erde wandeln, fließt Strom durch uns, wenn wir den Metallkörper eines solchen Eisens berühren.

Wenn der Körper des Eisens jedoch geerdet ist, verbindet sich der Phasendraht beim Auftreffen auf den Körper mit der Erde und geht in die Erde über. In diesem Fall kommt es tatsächlich zu einem Kurzschluss und der Leistungsschalter dieser Leitung wird ausgeschaltet. Und der Körper bleibt so, wie er war, bei Nullpotential.

Mit anderen Worten: Wenn plötzlich eine Phase auf den Körper des Geräts gelangt, ist dies kein menschliches Problem mehr. Dies ist ein Problem mit dem Gerät selbst und dem Leistungsschalter, der dieses Gerät vom Phasendraht trennen muss.

Warum schaltet sich der Leistungsschalter aus? Berührt der Phasenleiter den Schutzleiter (Erdungsleiter), kommt dies einem Kurzschluss, also dem maximal möglichen Strom im Stromkreis, gleich. Und die Maschine funktioniert aufgrund des elektromagnetischen Schutzes.

Das heißt, der Strom im Schutzerdungskabel fließt nur im Moment eines Unfalls, in der übrigen Zeit ist er nutzlos. Deshalb hat man früher daran gespart und ein Zweileiter-Stromversorgungssystem verwendet, bei dem es nur Null und Phase gibt.

Bezeichnungen und Übersetzung der Namen von Erdungssystemen

Es gibt TN-, TT- und IT-Erdungssysteme. Das TN-System wiederum kommt in drei Fällen zum Einsatz Verschiedene Optionen: TN-C, TN-S, TN-C-S. Der erste Buchstabe gibt die Art der Erdung der Quelle an elektrische Energie(Generator oder Transformator), der zweite - Verbraucher.

Diese Buchstaben kommen aus dem Französischen und bedeuten: „Terre“ – Erde, „Neuter“ – neutral, „Isole“ – isolieren, und auch aus dem Englischen: „Combined“ und „Separated“ – kombiniert und getrennt.

• T – Kabel mit Masse verbunden.
• N - Verbindung zum Neutralleiter.
• Ich - Isolation.
• C – Funktionen kombinieren, Arbeits- und Schutz-Neutralleiter anschließen.
• S – getrennte Verwendung von Arbeits- und Schutz-Neutralleitern im gesamten Netzwerk.

In Erdungsanlagenplänen werden außerdem folgende Bezeichnungen verwendet:

• L – Leitung. Die Leitung, auf der die Phasenspannung im Verhältnis zum Neutralleiter wirkt.
• N – Neutralleiter, ein Arbeitsnullpunkt, durch den ein Arbeitsstrom fließt, der dem Strom im Draht L entspricht (für einphasige Systeme).
• PE – Erde schützen, beschützende Erde, Schutzerdungskabel.
• PEN ist ein kombinierter Arbeits- und Schutz-Neutralleiter.

Kurze Beschreibung der Funktionsweise von Erdungssystemen

Erdungssysteme zeichnen sich vor allem durch Sicherheit aus. Das heißt, wie viele Überlebenschancen bietet ein solches System einer Person, nachdem eine Phase im Körper auftritt?

Es gibt Verwirrung in der Terminologie – ich nenne dasselbe System sowohl Erdung als auch Erdung. Wikipedia schlägt vor, TN-Systeme als Erdung zu bezeichnen, da bei ihnen der Erdungsleiter PEN mit dem Nullleiter (Neutralleiter) der Stromquelle verbunden ist. Und dieser Draht im Transformator ist bereits geerdet. Geerdet, um Phasenungleichgewichte zu verhindern.

Lesen Sie mehr über Phasenungleichgewicht, warum es gefährlich ist und wie man damit umgeht –.

In PUE, der Bibel des Elektrikers, geht es um dasselbe wie Erdungssysteme.

Der Unterschied zwischen diesen Konzepten ist meiner Meinung nach sehr vage. Meiner Meinung nach ist die Erdung notwendig, um die Spannung am PE-Kabel und an allen nicht stromführenden Teilen der Elektroinstallation, an die es angeschlossen ist, auf Erdpotential zu halten. Und um Strom zu erzeugen, ist eine Erdung erforderlich Kurzschluss wenn eine Phase an denselben Teilen der elektrischen Anlage kurzgeschlossen ist. Infolgedessen kann es nur einen Effekt geben: Geerdete oder neutralisierte Teile stehen niemals unter Phasenspannung und der Leistungsschalter sollte funktionieren. Dies ist kurz und in Ihren eigenen Worten.

Im Allgemeinen ist Erdung ein umfassenderes Konzept als Erdung.

Wir können sagen, dass das Schutzsystem so sicher ist, wie dieser Punkt in der Nähe der Spannungsquelle liegt. Und noch einmal, was man als Verbraucher bezeichnen kann – ein Wasserkocher, eine Wohnung, Hochhaus, oder Stadtteil?

Nun, wenn die Phase auf den Körper „durchbricht“, sollte sie mit 100-prozentiger Wahrscheinlichkeit durch den Schutzschalter zerstört werden.

Ich denke, zwei Dinge sind hier wichtig:

1. Alle Metalle, die phasenverschoben sind, müssen das gleiche Potenzial haben. Und es ist wünschenswert, dass dieses Potenzial dem Potenzial der Erde entspricht. Dies ist das „Null“-Potenzial.
2. Gefährlich – unzugänglich. Barrierefrei – sicher. Es kommt vor, dass man sich die sowjetischen Wohnungsschilde oder RP ansieht und einem die Haare zu Berge stehen.

Und noch einmal, ich werde es noch einmal wiederholen. Dabei wird immer die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs des neutralen Arbeitsleiters berücksichtigt. Tatsache ist, dass bei einer solchen Unterbrechung im gesamten Stromkreis des Geräts bis zum Nullpunkt der Unterbrechung Phasenspannung anliegt. Bei einer Berührung fließt der Strom durch die Last und durch den menschlichen Körper. Trotz des Lastwiderstandes bleibt dieser Strom genauso gefährlich wie beim Berühren von a Phasendraht. Schließlich ist der Lastwiderstand (zum Beispiel eines elektrischen Haushaltsgeräts) immer viel geringer als der Widerstand des menschlichen Körpers.

Diagramme des Erdungssystems

TN-C-System

TN-C- das alte sowjetische System, bei dem das Land einfach direkt in der Elektroinstallation selbst von Grund auf genommen wurde.

Was sehen wir in diesem Diagramm? Das Erste und Wichtigste. Der Sternpunkt des Generators oder Transformators ist mit der Erde verbunden (fest geerdet). Daher liegt der Sternpunkt des Transformators auf Erdpotential. Und da der Mensch auch Erdpotential hat, besteht zwischen dem Körper und dem Neutralleiter eine Potentialdifferenz von Null und eine Berührung ist ungefährlich.

Allerdings ist nicht alles so einfach. Ich wiederhole, dass aufgrund einer Phasenunsymmetrie sowie eines Spannungsabfalls am PEN-Kabel möglicherweise eine andere Spannung als Null anliegt. Daher wird der PEN-Draht in bestimmten Abständen entlang der Leitung zwangsweise auf Erdpotential „gezogen“.

Die Erde (woraus unser Planet besteht) ist ein universeller und absoluter Nullpunkt im Potenzial. Wenn einer Person jedoch das Potenzial eines Phasendrahtes gegeben wird, ist die Berührung des Bodens tödlich. Gleichzeitig ist das Berühren eines Kabels mit demselben Potenzial sicher.

Ich habe einen Dokumentarfilm über einen Mann gesehen, der in aller Ruhe aus einem Hubschrauber auf eine Hochspannungsleitung stieg und dort arbeitete.

Im Allgemeinen ist alles relativ. Sie können von einem 5-stöckigen Gebäude in den Tod stürzen. Oder Sie werden überhaupt nicht verletzt, wenn Sie aus demselben Haus fallen. Von der ersten Stufe im ersten Stock)

Das TN-C-System ist nun offiziell verboten, und kann nur in verwendet werden Dreiphasensysteme, wenn keine Phasenunsymmetrie vorliegt und im Normalmodus kein Strom durch den PEN-Leiter (Null, auch Schutzleiter genannt) fließt. Infolgedessen liegt an diesem Kabel (und damit am Gehäuse des Geräts) ein Nullpotential an.

Im Altbaubestand wird es aufgrund seiner geringen Kosten jedoch überall eingesetzt. Die geringen Kosten des TN-C-Systems sind sein einziger Vorteil. Schließlich beträgt der Querschnitt des Schutzleiters PE einphasiges Netzwerk muss gleich dem Querschnitt des Phasendrahtes sein. Und das bedeutet einen Anstieg der Kosten für die gesamte elektrische Verkabelung um mindestens ein Drittel.

Im Allgemeinen gibt es in diesem System überhaupt keine Erdung, und ich verstehe nicht ganz, warum „es“ Erdungssystem genannt wird. Vielleicht können Sie eine Null auf den Körper werfen, und das Gerät wird „irgendwie“ geerdet.

Schon vorher, als die gesamte Verkabelung mit diesem System durchgeführt wurde, gab es praktisch keine Haushaltsgeräte, die geerdet werden mussten.

Die ersten „Schwalben“ waren Waschmaschinen, die durch einen Stromschlag getötet wurden. Im besten Fall zogen sie einen Draht von der Karosserie der Zugangsklappe zu sich, im schlimmsten Fall hängten sie die Karosserie des Autos an eine Wasserleitung oder an den Neutralleiter.

Der gewünschte Effekt wird natürlich erreicht, aber die Wahrscheinlichkeit, dass die Phasenspannung unterschritten wird, steigt erheblich. Die Hauptgefahr besteht in der Möglichkeit eines Bruchs Neutralleiter, und dann erhalten alle „auf Null gesetzten“ Geräte und auch Geräte mit Schaltnetzteilen Phasenpotential an ihren Gehäusen.

So schützen Sie sich vor Niederlagen elektrischer Schock im TN-C-System? Hier erinnere ich mich an den RCD (Residual Current Device). Stellen wir uns vor: Eine Person hat einen Phasendraht berührt. Der Strom teilt sich – ein Teil (hoffentlich ein größerer Teil) gelangt in den Neutralleiter und ein Teil – durch den menschlichen Körper zum Körper. Es gibt einen Differenzialunterschied (tut mir leid, Tautologie) in den Strömen in Phase und Null, der den RCD auslösen sollte.

Die PUE sagt jedoch direkt: Im TN-C-System ist der Einsatz von RCDs verboten. Warum?

Der Grund dafür ist, dass in diesem Fall das passieren kann, worüber ich oben geschrieben habe. RCD ist Schaltgerät, bei dem aus irgendeinem Grund der PEN-Leiterkontakt unterbrochen werden kann und der gesamte Verbraucher unter Phasenspannung gerät. Einschließlich der Gehäuse, wenn diese geerdet sind, und so erfolgt die „Erdung“ im TN-C-System.

PUE sagt das auch Der Schutzleiter (in diesem Fall PEN) darf auf keinen Fall unterbrochen werden und muss immer an ein geerdetes Gerät angeschlossen werden.

Daher können (und sollten!) RCDs in allen Systemen eingesetzt werden, außer TN-C.

Hier ist ein gutes Bild, um die Situation zu veranschaulichen:

RCD - Anwendung in verschiedene Systeme Erdung

Ich habe dich so sehr erschreckt, dass sich sowieso die Frage stellen wird: Wie soll ich jetzt damit leben?

Ich antworte. Um dieses „schlechte“ System zu vermeiden, wird der PEN-Leiter in N und PE aufgeteilt. Darüber hinaus muss dies möglichst weit vom Verbraucher entfernt und möglichst nahe an der Spannungsquelle erfolgen.

Wir werden also zu viel mehr übergehen sichereres System - TN-C-S, worüber ich weiter unten sprechen werde.

In der Praxis wird der kombinierte PEN-Leiter am Eingang des Gebäudes geerdet (umgeerdet) und dort in Neutralleiter N und Schutzleiter PE aufgeteilt, die NIRGENDWO weiter angeschlossen werden sollten.

Eine andere Variante - Übergang zum TT-System, bei dem der Schutzleiter PE auf Basis der Erdschleife hergestellt wird und nirgendwo mit dem ankommenden PEN verbunden ist. In diesem Fall wird PEN zu N, weil Schutzstrom Unter keinen Umständen wird es zu einem Durchfluss kommen.

Erdung in einer Wohnung mit TN-C-Verkabelung

In Wohnungen ist es schwieriger, Null und Erde zu trennen. Darüber gibt es unter Elektrikern immer wieder heftige Debatten.

Ich denke, dass es hier zwei praktikable Optionen gibt.

1. Lassen Sie den Nullpunkt unverändert und nehmen Sie den PE-Draht vom Haupt-PEN-Leiter ab. Lassen Sie es nicht vom Leiter selbst stammen, sondern von der Stelle, an der er mit dem Körper der Bodenplatte verbunden ist. Die Hauptsache ist, dass unser N und PE an verschiedenen Punkten verbunden sind. PE - am Gehäuse, N - an einem vom Gehäuse isolierten Bus, zu dem nach dem Eingangsschalter oder der Maschine (falls vorhanden) und dem Messgerät Null kommt. Dies wurde übrigens zu Sowjetzeiten beim Anschluss von Elektroöfen in Wohnungen getan.

2. Führen Sie ein Dreileitersystem (L, N, PE) durch, schließen Sie PE jedoch nirgendwo an. Daher nehmen wir keine Veränderungen an der Bodenplatte vor (das ist übrigens verboten!), und an allen nicht stromführenden Teilen von Elektrogeräten, Metallkonstruktionen, Rohre usw. Wir verbinden uns mit diesem Leiter. Und in der Wohnung haben wir Gnade! Nur ein wichtiger Hinweis: Gruppen von Steckdosen müssen über RCDs verfügen, falls eine Phase das Gehäuse innerhalb der Wohnung trifft.

Das war's, jetzt gehen wir noch schnell andere Systeme durch, dort ist alles einfacher.

TN-S-System

Der dritte Buchstabe im Namen ist S. Dies bedeutet, dass die Leiter N und PE auf der gesamten Länge von der Umspannstation bis zum Verbraucher getrennt (getrennt) sind.

Dieses Erdungssystem ist das sicherste und am meisten bevorzugte, wird jedoch nur in den neuesten Elektroinstallationen verwendet. Nun ja, in Wirklichkeit verwenden sie mittlerweile größtenteils das TN-C-S-System. Also altes System Sie versuchen, es näher an das neue zu bringen, indem sie den Verbindungspunkt N und PE vom Verbraucher weg und näher an die Stromquelle verlegen.

System TN-C-S

Die letzten Buchstaben im Namen bedeuten, dass die N- und PE-Leiter nach der Unterstation zu einem PEN-Kabel verbunden (verbunden) und dann am Eingang des Gebäudes getrennt werden.

Wenn eine Phase auf das Gehäuse trifft, sollte der Kurzschlussschutzschalter auslösen. Beim Berühren spannungsführender Teile sollte der RCD auslösen.

TT-System

Terra - Terra. Ich habe bereits in einem Artikel über dieses System geschrieben, bei dem der PE-Erdungsdraht mit der Erdungsschleife verbunden ist, und nirgendwo anders. Es wird hauptsächlich in Privathäusern und provisorischen Gebäuden sowie in Elektroinstallationen eingesetzt.

Alles ist super, wenn zusätzlich RCDs gegen das Berühren spannungsführender Teile und Schutzschalter gegen Kurzschlüsse zum Einsatz kommen.

Aber es gibt ein Minus. Wenn es in anderen Systemen nicht notwendig ist, eine eigene Erdung vorzunehmen, sondern sich auf die Erdung am Umspannwerk oder an Masten zu verlassen, muss dies in diesem Fall erfolgen. Und zwar sehr gut, damit im Falle eines Kurzschlusses nach Erde der Kurzschlussstrom ausreicht, um den Leistungsschalter auszulösen.

Das heißt, es ist möglich, dass bei einem Kurzschluss zum Gehäuse das Potenzial des Gehäuses nahe Null bleibt, alles ist in Ordnung. Aber gleichzeitig wird der Leistungsschalter nicht ausfallen, obwohl ein Strom nahe dem Maximum durch ihn (und durch die Verkabelung des Hauses) fließt! Und das Problem kann sich auch von der anderen Seite anschleichen ...

IT System

Abschließend erzähle ich Ihnen etwas über das spezifische IT-Erdungssystem. Alle anderen Systeme verwenden Netzteile (Transformatoren). fest geerdeter Neutralleiter. Mit anderen Worten: Der Neutralleiter auf der Quellenseite ist geerdet.

In einem IT-System ist die Stromquelle jedoch vollständig von der Erde isoliert – sowohl Null- als auch (natürlich) Phase.

Dadurch besteht kein Potential gegenüber dem Erdreich. Und wenn es einen Kurzschluss nach Masse gibt, passiert nichts, weil der Strom nicht fließt oder vernachlässigbar ist.

Ich habe solche Systeme zur Stromversorgung von Steuerkreisen im Ernst gesehen industrielle Ausrüstung. Dieses System wird auch in tragbaren Generatoren und anderen Stromquellen sowie in verwendet medizinische Einrichtungen. Wenn einer der Anschlüsse einer solchen Quelle nicht geerdet und mit der Last verbunden ist, funktioniert sie gemäß dem IT-System.

Der Nachteil eines solchen Systems besteht darin, dass es sich bei einem Kurzschluss mit Masse in ein TN-C-S mit schlechter Installation verwandelt und Sie möglicherweise nicht einmal davon erfahren, wenn Sie es nicht überprüfen. Und es wird gefährlich.

Damit ist das Thema abgeschlossen, vielen Dank für eure Geduld, ich freue mich auf eure Meinungen und Fragen in den Kommentaren.

Warnung: Der Artikel ist rein informativ und stellt keine dar normatives Dokument. Bei Arbeiten im Zusammenhang mit Elektrizität sollten Sie sich an den Elektroinstallationsregeln (PUE) orientieren.

Definitionen

Erdung- Das absichtliche Verbindung Nicht stromführende Geräteelemente, die infolge eines Isolationsausfalls unter Spannung stehen können, werden mit der Erde verbunden. Die Erdung besteht aus einer Erdungselektrode (einem leitenden Teil oder einer Reihe miteinander verbundener leitender Teile, die direkt oder über ein leitendes Zwischenmedium in elektrischem Kontakt mit der Erde stehen) und einem Erdungsleiter, der das geerdete Gerät mit der Erdungselektrode verbindet.

Die Erdungselektrode kann ein einfacher Metallstab (meistens Stahl, seltener Kupfer) oder ein komplexer Satz speziell geformter Elemente sein. Die Qualität der Erdung wird durch den Wert bestimmt elektrischer Wiederstand Erdungskreis, der durch Vergrößerung der Kontaktfläche oder der Leitfähigkeit des Mediums – Verwendung vieler Stäbe, Erhöhung des Salzgehalts im Boden usw. – reduziert werden kann. Der elektrische Erdungswiderstand ist in der Regel genormt.

Haupterdungsklemme. Um elektromagnetische Störungen zu minimieren und die elektrische Sicherheit zu gewährleisten, sollte die Erdung mit einer minimalen Anzahl geschlossener Schleifen erfolgen. Die Sicherstellung dieser Bedingung ist durch die Durchführung der sogenannten Haupterdungsklemme (MGZ) oder Bus möglich. Der Haupterdungsanschluss sollte so nah wie möglich an den Eingangsstrom- und Kommunikationskabeln liegen und mit der kürzestmöglichen Leiterlänge an den Erdungsanschluss(en) angeschlossen werden.

Diese Lage der Gasschutzzone gewährleistet beste Ausrichtung Potenziale und begrenzt die induzierte Spannung durch industrielle Störungen, Blitzschlag und Schaltüberspannungen, die von außen durch die Schirme von Kommunikationskabeln und Panzerungen kommen Stromkabel, Rohrleitungen und Antenneneingänge. An den GZZ (Bus) müssen angeschlossen werden:

• Erdungsleiter;
• Schutzleiter;
• Leiter des Hauptpotentialausgleichssystems;
• funktionierende Erdungsleiter (falls erforderlich).

Schutz- und Betriebserdungsleiter (technologisch, logisch usw.), Blitzschutzerdungsleiter usw. müssen an die Haupterdungsklemme (Bus) angeschlossen werden. Die Regeln und Anforderungen für das GZZ-Gerät sind im PUE detailliert festgelegt.

Freiliegender leitfähiger Teil- ein leitender Teil einer elektrischen Anlage, der berührbar ist und normalerweise nicht unter Spannung steht, der jedoch unter Spannung stehen kann, wenn die Hauptisolierung beschädigt ist. Zu den freiliegenden leitfähigen Teilen gehören Metallgehäuse elektrischer Geräte.

Live-Teil- ein elektrisch leitender Teil einer elektrischen Anlage, der während seines Betriebs unter Betriebsspannung steht.

Indirekte Berührung- elektrischer Kontakt von Menschen und Tieren mit freiliegenden leitfähigen Teilen, die bei Beschädigung der Isolierung unter Spannung stehen. Dies bedeutet, dass das Metallgehäuse eines elektrischen Geräts berührt wird, wenn die Isolierung des Gehäuses zusammenbricht.

Bezeichnungen

Schutzleiter in allen Elektroinstallationen sowie neutrale Schutzleiter in Elektroinstallationen mit Spannungen bis 1 kV mit fest geerdetem Neutralleiter, einschließlich Sammelschienen, müssen vorhanden sein Buchstabenbezeichnung RE Und Farbbezeichnung abwechselnde Längs- oder Querstreifen gleicher Breite (für Reifen von 15 bis 100 mm ) gelbe und grüne Farben. Null-Arbeitsleiter (Neutralleiter) werden mit dem Buchstaben gekennzeichnet N Und Blau. Kombinierte neutrale Schutz- und neutrale Arbeitsleiter müssen eine Buchstabenbezeichnung haben STIFT und Farbbezeichnung: Blau über die gesamte Länge und gelbgrüne Streifen an den Enden.

Grafische Symbole zur Kennzeichnung von Leitern in Diagrammen:

Erdungsbezeichnung:

Buchstabenbezeichnungen des Erdungssystems

Der erste Buchstabe in der Bezeichnung des Erdungssystems bestimmt die Art der Erdung der Stromquelle:

T- direkter Anschluss des Neutralleiters der Stromquelle an die Erde;
ICH- Alle stromführenden Teile sind vom Boden isoliert.

Der zweite Buchstabe bestimmt die Art der Erdung freiliegender leitfähiger Teile der Elektroinstallation des Gebäudes:

T- direkte Verbindung offener leitender Teile der Elektroinstallation des Gebäudes mit dem Boden, unabhängig von der Art der Verbindung der Stromquelle mit dem Boden;
N- direkte Verbindung offener leitender Teile der Elektroinstallation des Gebäudes mit dem Erdungspunkt der Stromquelle.

Die Buchstaben nach N durch einen Bindestrich bestimmen die Art dieser Verbindung – die funktionale Methode zum Aufbau der Null-Schutz- und Null-Arbeitsleiter:

S- Die Funktionen der Null-Schutz-PE- und Null-Arbeits-N-Leiter werden durch separate Leiter bereitgestellt.
C- Die Funktionen des neutralen Schutzleiters und des neutralen Arbeitsleiters werden von einem gemeinsamen Leiter PEN übernommen.

Fehler im Erdungsgerät

Falsche PE-Leiter
Wird manchmal als Erdungsleiter verwendet Wasserrohre oder Heizungsrohre, sie können jedoch nicht als Erdungsleiter verwendet werden. Möglicherweise befinden sich in der Wasserversorgung nicht leitende Einsätze (z. B. Kunststoffrohre), kann der elektrische Kontakt zwischen Rohren aufgrund von Korrosion unterbrochen werden und schließlich kann ein Teil der Rohrleitung zur Reparatur demontiert werden.

Kombination des Arbeitsnullleiters und des PE-Leiters
Ein weiterer häufiger Verstoß ist die Kombination des Arbeitsnullpunkts und des PE-Leiters über den Punkt ihrer Trennung (falls vorhanden) entlang der Energieverteilung hinaus. Ein solcher Verstoß kann zum Auftreten erheblicher Ströme entlang des PE-Leiters führen (der nicht stromführend sein sollte). in guter Kondition), sowie Fehlalarm Geräte Schutzabschaltung(falls installiert).

Falsche Trennung des PEN-Leiters
Es ist äußerst gefährlich nächster Weg„Anlegen“ eines PE-Leiters: Direkt in der Steckdose wird ein funktionierender Neutralleiter ermittelt und zwischen diesem und dem PE-Kontakt der Steckdose eine Brücke gesetzt. Somit wird der PE-Leiter der an dieser Buchse angeschlossenen Last mit dem Arbeitsnullpunkt verbunden.

Die Gefahr dieses Schemas besteht darin, dass am Erdungskontakt der Steckdose und folglich am Gehäuse des angeschlossenen Geräts ein Phasenpotential auftritt, wenn eines der folgenden Probleme auftritt folgenden Bedingungen:

• Bruch (Trennung, Durchbrennen usw.) des Neutralleiters im Bereich zwischen Steckdose und Abschirmung (und auch weiter bis zum Erdungspunkt des PEN-Leiters);
• Neuordnung der Phasen- und Neutralleiter (Phase statt Neutralleiter und umgekehrt), die zu dieser Steckdose führen.

Schutzfunktion der Erdung

Prinzip der Schutzwirkung

Schutzmaßnahme Die Erdung basiert auf zwei Prinzipien:

• Reduzierung der Potentialdifferenz zwischen einem geerdeten leitenden Objekt und anderen leitenden Objekten auf einen sicheren Wert natürliche Erdung.
• Entladung von Leckströmen, wenn ein geerdeter leitender Gegenstand mit einem Phasendraht in Kontakt kommt. In einem ordnungsgemäß ausgelegten System führt das Auftreten von Leckströmen zum sofortigen Auslösen von Schutzeinrichtungen (Fehlerstromschutzeinrichtungen – RCDs).

Daher ist die Erdung nur in Kombination mit der Verwendung eines FI-Schutzschalters am effektivsten. In diesem Fall besteht bei den meisten Isolationsfehlern das Potenzial geerdete Gegenstände gefährliche Werte nicht überschreiten. Darüber hinaus wird der fehlerhafte Teil des Netzwerks innerhalb kürzester Zeit (Zehntel- bis Hundertstelsekunden – die Reaktionszeit des RCD) abgeschaltet.

Erdungsvorgang bei Störungen der elektrischen Ausrüstung

Ein typischer Fall einer Fehlfunktion elektrischer Geräte ist das Eintreten von Phasenspannung Metallgehäuse Gerät wegen Isolationsfehler defekt. Es ist zu beachten, dass moderne Elektrogeräte, die über eine gepulste Sekundärstromversorgung verfügen und mit einem dreipoligen Stecker ausgestattet sind (z. B. eine PC-Systemeinheit), auch bei fehlender Erdung ein gefährliches Potenzial am Gehäuse haben sind voll funktionsfähig.

Abhängig davon, welche Schutzmaßnahmen umgesetzt werden, sind folgende Optionen möglich:

• Das Gehäuse ist nicht geerdet, es gibt keinen RCD (die gefährlichste Option ) . Das Gehäuse des Geräts steht unter Phasenpotential und dies wird in keiner Weise erkannt. Das Berühren eines solchen fehlerhaften Geräts kann tödlich sein.
• Das Gehäuse ist geerdet, es gibt keinen RCD. Wenn der Leckstrom im Phasen-Körper-Erdungskreis groß genug ist (über die Ansprechschwelle der Sicherung, die diesen Stromkreis schützt), löst die Sicherung aus und schaltet den Stromkreis ab. Die höchste effektive Spannung (relativ zur Erde) in einem geerdeten Gehäuse beträgt Umax=RG.IF, wobei RG der Widerstand der Erdungselektrode und IF der Strom ist, bei dem die diesen Stromkreis schützende Sicherung auslöst. Diese Option ist nicht sicher genug, da bei hohem Erdungswiderstand und großen Sicherungswerten das Potenzial am geerdeten Leiter durchaus erhebliche Werte erreichen kann. Bei einem Erdungswiderstand von 4 Ohm und einer Sicherung mit 25 A kann das Potenzial beispielsweise 100 Volt erreichen.
• Das Gehäuse ist nicht geerdet, ein RCD ist eingebaut. Der Körper des Geräts liegt auf Phasenpotential und dies wird erst erkannt, wenn ein Weg für den Leckstrom vorhanden ist. Im schlimmsten Fall kommt es zu einem Leck durch den Körper einer Person, die sowohl ein defektes Gerät als auch einen natürlich geerdeten Gegenstand berührt. Der RCD schaltet den fehlerhaften Netzabschnitt ab, sobald ein Leck auftritt. Eine Person erhält nur einen kurzfristigen Stromschlag (0,01 ÷ 0,3 Sekunden - die Reaktionszeit des RCD), der in der Regel keine Gesundheitsschäden verursacht.
• Das Gehäuse ist geerdet, der RCD ist eingebaut. Dies ist die sicherste Variante, da sich die beiden Schutzmaßnahmen ergänzen. Wenn die Phasenspannung auf einen geerdeten Leiter trifft, fließt Strom vom Phasenleiter durch den Isolationsfehler in den Schutzleiter und weiter in die Erde. Der RCD erkennt dieses Leck sofort, auch wenn es sehr unbedeutend ist (normalerweise liegt die Empfindlichkeitsschwelle des RCD bei 10 mA oder 30 mA) und schaltet den Abschnitt des Netzwerks mit dem Fehler schnell (0,01 ÷ 0,3 Sekunden) ab. Wenn der Leckstrom außerdem groß genug ist (über die Auslöseschwelle der Sicherung, die diesen Stromkreis schützt), kann es sein, dass auch die Sicherung auslöst. Welches genau? Schutzvorrichtung(RCD oder Sicherung) schaltet den Stromkreis ab – abhängig von der Geschwindigkeit und dem Leckstrom. Es ist auch möglich, dass beide Geräte ausgelöst werden.

Arten von Erdungssystemen

In Russland werden die Erdungsanforderungen und deren Anordnung durch die Electrical Installation Rules (PUE) geregelt.

Als Hauptmerkmale der Versorgung wird die Klassifizierung der Arten von Erdungssystemen angegeben elektrisches Netzwerk. GOST R 50571.2 berücksichtigt die folgenden Erdungssysteme: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

TN-System
Der Neutralleiter der Quelle ist fest geerdet, an den die elektrischen Gerätegehäuse angeschlossen sind Neutralleiter. Es gibt drei Arten des TN-Modus: TN-C, TN-S, TN-C-S.

TN-C-System
Das TN-C-System (französisch Terre-Neutre-Combine) wurde 1913 vom deutschen Konzern AEG (AEG, Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft) vorgeschlagen. Der Arbeitsneutralleiter und der PE-Leiter (Schutzerde) sind in diesem System zu einem Leiter zusammengefasst. Der größte Nachteil war die Bildung einer linearen Spannung (1,732-mal höher als die Phasenspannung) an den Gehäusen elektrischer Anlagen während einer Not-Null-Unterbrechung. Trotzdem können Sie heute finden dieses System Erdung in Gebäuden in Ländern ehemalige UdSSR.

TN-S-System
Als Ersatz für das bedingt gefährliche TN-C-System wurde es in den 1930er Jahren entwickelt TN-S-System(französisch Terre-Neutre-Separe), Arbeiter und Schutznull bei dem sie direkt am Umspannwerk getrennt wurden und die Erdungselektrode eine ziemlich komplexe Struktur aus Metallbeschlägen war. Wenn also der Arbeitsnullpunkt in der Mitte der Leitung unterbrochen wurde, erhielten die Elektroinstallationsgehäuse keine Netzspannung. Später ermöglichte ein solches Erdungssystem die Entwicklung von Differentialschutzschaltern und Fehlerstromschutzschaltern, die kleine Ströme erfassen konnten. Ihre Arbeit basiert bis heute auf den Kirchhoffschen Gesetzen, nach denen der durch den Phasendraht fließende Strom numerisch gleich dem durch den Arbeitsnullpunkt fließenden Strom sein muss.

Sie können auch das TN-C-S-System beobachten, bei dem die Trennung der Nullen in der Mitte der Leitung erfolgt. Wenn jedoch der Neutralleiter bricht, liegen die Gehäuse unter Leitungsspannung, die bei Berührung lebensgefährlich sind.

System TN-C-S
Im TN-C-S-System verfügt die Umspannstation über eine direkte Verbindung spannungsführender Teile mit der Erde. Alle freiliegenden leitfähigen Teile der Elektroinstallation des Gebäudes haben einen direkten Anschluss an den Erdungspunkt Umspannwerk. Um diese Verbindung sicherzustellen, wird im Abschnitt zwischen der Umspannstation und den Elektroinstallationen des Gebäudes ein kombinierter neutraler Schutz- und Arbeitsleiter (PEN) verwendet. Stromkreis- separater neutraler Schutzleiter (PE).

TT-System
Im TT-System verfügt die Umspannstation über eine direkte Verbindung spannungsführender Teile mit der Erde. Alle offenen leitfähigen Teile der Elektroinstallation des Gebäudes haben über einen Erdungsleiter eine direkte Verbindung zum Erdreich, elektrisch unabhängig vom neutralen Erdungsleiter der Umspannstation.

IT System
Der Neutralleiter der Quelle ist durch Geräte oder Geräte mit hohem Widerstand isoliert oder geerdet; die Gehäuse elektrischer Geräte sind fest geerdet. Das IT-System wird in der Regel in Elektroinstallationen von Gebäuden und Bauwerken für besondere Zwecke eingesetzt.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Als Allgemeine Empfehlungen Um ein bestimmtes Netzwerk auszuwählen, können Sie Folgendes angeben:
1. TN-C- und TN-C-S-Netze sollten aufgrund des geringen elektrischen und Brandschutzniveaus sowie der Möglichkeit erheblicher elektromagnetischer Störungen nicht verwendet werden.
2. TN-S-Netzwerke werden für statische (Änderungen vorbehaltene) Installationen empfohlen, wenn das Netzwerk „ein für alle Mal“ konzipiert ist.
3. CT-Netze sollten für temporäre, erweiterbare und veränderbare Elektroinstallationen eingesetzt werden.
4. IT-Netzwerke sollten dort eingesetzt werden, wo eine unterbrechungsfreie Stromversorgung unerlässlich ist.

Es kann Fälle geben, in denen zwei oder drei Modi im selben Netzwerk verwendet werden sollten. Beispielsweise wenn das gesamte Netz über das TN-S-Netz mit Strom versorgt wird und ein Teil davon über einen Trenntransformator über das IT-Netz.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass keine der Methoden zur Erdung des Neutralleiters und der offenen leitenden Teile universell ist. In jedem konkreter Fall durchgeführt werden muss Wirtschaftsvergleich und gehen Sie von den Kriterien aus: elektrische Sicherheit, Brandschutz, Niveau der unterbrechungsfreien Stromversorgung, Produktionstechnologie, elektromagnetische Verträglichkeit, die Verfügbarkeit von qualifiziertem Personal, die Möglichkeit einer späteren Erweiterung und Änderung des Netzwerks.

ANMERKUNGEN

Klausel 1.1.29 PUE
Klauseln 1.7.122 und 1.7.123 der PUE
1.7.135 PUE
Bei anderen Fehlerarten ist die Erdung weniger wirksam und wird daher hier nicht berücksichtigt.
Im Schema Impulsquelle Bei der Sekundärstromversorgung sind Eingangsdurchgangskondensatoren oder herkömmliche Kondensatoren vorhanden, die sowohl zwischen den Versorgungsleitern als auch (im Fall eines Metallgehäuses und eines dreipoligen Steckers) zwischen jedem Versorgungsleiter und dem Gehäuse des Geräts angeschlossen sind, in diesem Fall stellen sie dar Ein Spannungsteiler, der dem Gehäuse ein Potential verleiht, das ungefähr der halben Versorgungsspannung entspricht. Dieses Potenzial ist in der Regel auch dann vorhanden, wenn das Gerät durch die ihm zur Verfügung stehenden Mittel ausgeschaltet ist. Das Vorhandensein von Potenzial am Gehäuse kann mithilfe einer Neonsonde überprüft werden.

Der Artikel verwendet Materialien von Wikipedia ,
und die Website des Magazins Electrical Engineering News.

Bekanntlich eine korrekt ausgeführte Gehäuseverbindung elektrische Ausrüstung mit einer Erdungsschleife wirkt sich direkt auf die Betriebssicherheit aus. Funkerdung und elektronische Geräte ist oft Wichtiger Faktor sein ordnungsgemäße Bedienung. Deshalb ist das Erdungssymbol wohl das häufigste Zeichen in der Elektrotechnik und Elektronik. Man findet es auf Gerätegehäusen, speziellen Erdungsschienen in Produktionshallen und Umspannwerken; häufig findet man es auf funkelektronischen Schaltkreisen sowie Kommunikationsschaltkreisen.

Erdungssymbol auf dem Gehäuse elektrischer Geräte angebracht

Der Hauptzweck des Erdungszeichens besteht darin, über den Verbindungspunkt des Geräts mit der „Erde“, also dem Erdungskreis, zu informieren. Das Erdungssymbol ist in der Regel in der Nähe des Bolzens angebracht, an dem die Erdungsschiene bzw. der Erdungsleiter direkt angeschraubt wird. Es kann auch in der Nähe eines speziellen Terminals oder am Terminal selbst angebracht werden. Die Abmessungen dieses Symbols sind proportional zu den Abmessungen des Geräts, d. h. es muss gut sichtbar auf dem Gerät angebracht sein und den Erdungspunkt deutlich anzeigen.

Methoden zum Anbringen einer Markierung an Geräten

Es ist allgemein anerkannt, dass alle Orte, an denen Geräte an den Erdungskreis angeschlossen sind, mit einem von GOST festgelegten Symbol versehen sein müssen. In den meisten Fällen wird das Zeichen im Werk des Herstellers auf dem Gerät angebracht Reliefoberfläche. Werkseitig angebrachte Schilder können sowohl eine konvexe als auch eine vertiefte Struktur haben. Häufiger werden solche Schilder mit dem Metall- oder Kunststoffgehäuse des Gerätes vergossen, seltener werden sie herausgedrückt.

Bei jeder dieser Optionen werden die Schilder zusätzlich eingefärbt, um sie deutlicher am Körper hervorzuheben. Heutzutage ist es beliebt, ein Erdungsschild mit speziellen Klebemassen oder Klebeband aufzukleben; das ist eine relativ einfache Methode. Die Verwendung selbstklebender Erdungssymbole widerspricht nicht GOST und kann nach dem Transport erfolgen; außerdem sind solche Schilder leicht zu aktualisieren und zu ersetzen.

Die Landesnorm 21130-75 legt klar die Parameter des Erdungssymbols fest, das im Gussverfahren auf Metall- oder Kunststoffgehäuse aufgebracht wird.

Abmessungen des im Gussverfahren hergestellten Erdungsschildes

Eine detaillierte Beschreibung der Größen finden Sie in der Tabelle.

Typische Abmessungen für das obige Schild

Seitdem erfreut sich diese Markierungsmethode großer Beliebtheit Ende des 19. Jahrhunderts Jahrhunderte und wird aktiv genutzt moderne Ausrüstung, sowohl große als auch kleine Abmessungen. Das Verbindungszeichen mit der Erdungsschleife, hergestellt durch Stanzen von Nichteisen- oder Eisenmetall, sollte ähnlich aussehen. Diese Methode ist für den Hersteller praktisch, da die Plakette während des Herstellungsprozesses des Gehäuses angebracht wird, wodurch zusätzliche Manipulationen vermieden werden.

Anwendung Symbol Die Stoßerdung am Gehäuse elektrischer Geräte wird häufig auch beim Hersteller durchgeführt, es ist jedoch auch möglich, sie direkt am Installationsort des Produkts anzuwenden.

Häufiger wird die Markierung im Schlagverfahren auf kleine Geräte aufgebracht, deren Gehäuse aus Eisen- oder Nichteisenmetall bestehen.

Die Anforderungen von GOST 21130-75 für „Impact“-Erdungssymbole unterscheiden sich etwas von denen für durch Guss hergestellte Schilder. Die Hauptabmessungen solcher Schilder sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

Das Zeichen der Verbindung mit dem „Boden“, ausgeführt durch Aufprall

Typische Abmessungen für das obige Schild

Die Abmessungen in den Tabellen sind in Millimetern angegeben.

In beiden Fällen ist der Kreis um das Erdungsschild mit einem Durchmesser D in einer anderen Farbe als der Hauptfarbe des Produkts lackiert, in der Regel ist er gelb oder schwarz.

Zur Kennzeichnung der Verbindungspunkte mit der Schutzerdungsschleife kann derzeit das entsprechende Schild durch Kleben angebracht werden. Dabei wird das Symbol entweder auf Klebepapier aufgedruckt oder auf laminiertem Karton aufgebracht und dann auf das Gerät geklebt.

Markierung auf Klebebasis gedruckt

Die Abmessungen eines solchen Abzeichens müssen ebenfalls GOST entsprechen und im Verhältnis zur Ausstattung stehen. Die Verwendung dieser Art von Schildern bietet eine Reihe von Vorteilen. Der wichtigste davon ist die einfache Anbringung und Aktualisierung abgenutzter Schilder, selbst an schwer zugänglichen Stellen und an Produkten mit kleinen Abmessungen. Die Technologie zur Herstellung von Erdungssymbolen auf Klebstoffbasis beinhaltet die Verwendung hochwertiger Klebstoffe und Laminitis, was den Einsatz auf Geräten ermöglicht, die Vibrationen und Feuchtigkeit ausgesetzt sind.

Erdungszeichen auf Diagrammen

Auf Elektroplänen ist außerdem die Anbringung eines Erdungssymbols vorgeschrieben. Landesstandard. Verwenden Sie in diesem Fall GOST 2.721-74 und Einheitliches System Designdokumentation. Anders als das Symbol auf dem Gehäuse können die Erdungssymbole in den Diagrammen abweichen.

Es gibt drei Haupterdungssymbole und ein Zeichen für den Anschluss der Klemmen an das Gerätegehäuse.

Darstellung der Erdung in Schaltplänen

Im ersten Fall, wie in der Abbildung dargestellt, handelt es sich um das Allgemeine grafische Symbole Verbinden eines Abschnitts des Stromkreises mit Erde. Dieses Zeichen ist in funkelektronischen Schaltkreisen weit verbreitet und wird auch häufig verwendet, um die Arbeits- oder Messerdung an elektrischen Schaltkreisen anzuzeigen. In früheren Versionen sah GOST nur eine solche Erdungsbezeichnung vor, sodass sie in alten Diagrammen auch als schützende oder stille Verbindung spannungsführender Teile mit der „Erde“ zu finden ist.

Das zweite Beispiel zeigt ein stilles Erdungszeichen. Obwohl diese Art der Erdung recht selten vorkommt, sieht GOST 2.721-74 dafür eine eigene Bezeichnung vor. Ein Bild eines solchen Zeichens ist erforderlich, wenn sich unter den vielen Geräten, die an gemeinsame Erdungsleitungen angeschlossen sind, ein Gerät befindet, das einen separaten Anschluss an seinen eigenen Erdungskreis erfordert. Manchmal kommt es vor, dass für dasselbe Gerät der Anschluss von Mess-, Schutz-, Arbeits- und Ruheerdung erforderlich ist; in solchen Fällen sind alle drei Symbolvarianten im Diagramm zu finden.

Die dritte Option ist ein Bild der Schutzerdung. Da die Sicherheitsvorschriften den Anschluss aller stromführenden Teile elektrischer Geräte, die normalerweise ohne Spannung sind, an „Erde“ vorschreiben, ist dieses Zeichen am häufigsten in Stromkreisen zu finden. Im Design ähnelt es dem auf Gerätegehäusen angebrachten Zeichen und ist ebenfalls in einem Kreis eingraviert.

Zusätzlich zu den oben genannten Anzeichen besteht in der Elektronik häufig eine Verbindung zwischen dem stromführenden Teil und dem Gerätekörper. Diese Art der Verbindung wird durch die vierte Symboloption angezeigt. Es ist wichtig zu beachten, dass eine Verbindung zum Gehäuse nicht als vollständige Erdung angesehen werden kann, selbst wenn das Gerätegehäuse anschließend an die Erdungsschleife angeschlossen wird.

Die Größe der auf das Diagramm angewendeten Symbole muss dem ESKD entsprechen und proportional zu den Größen anderer Elemente des Diagramms sein.

Video. Richtige Erdung

Durch die Kenntnis von GOST 21130-75 können Sie alle Erdungspunkte an elektrischen Geräten korrekt bestimmen und die Markierungen regelmäßig aktualisieren, was den sicheren und korrekten Betrieb der Geräte gewährleistet. Ohne Kenntnis der Anforderungen von GOST 2.721-74 ist es nahezu unmöglich, es zu lesen oder darzustellen Elektrischer Schaltplan. Wenn Sie die Markierungen richtig verstehen, können Sie die Besonderheiten und das Funktionsprinzip jedes elektrischen oder elektronischen Geräts sofort verstehen.

Die elektrische Verbindung eines Objekts aus leitfähigem Material mit der Erde. Die Erdung besteht aus einer Erdungselektrode (einem leitenden Teil oder einer Reihe miteinander verbundener leitender Teile, die direkt oder über ein leitendes Zwischenmedium in elektrischem Kontakt mit der Erde stehen) und einem Erdungsleiter, der das geerdete Gerät mit der Erdungselektrode verbindet. Die Erdungselektrode kann ein einfacher Metallstab (meistens Stahl, seltener Kupfer) oder ein komplexer Satz speziell geformter Elemente sein.

Die Qualität der Erdung wird durch den Wert des elektrischen Widerstands des Erdungskreises bestimmt, der durch Vergrößerung der Kontaktfläche oder der Leitfähigkeit des Mediums – Verwendung vieler Stäbe, Erhöhung des Salzgehalts im Boden usw. – verringert werden kann. In Russland sind die Erdungsanforderungen und deren Anordnung geregelt.

Schutzleiter in allen Elektroinstallationen sowie neutrale Schutzleiter in Elektroinstallationen mit Spannungen bis 1 kV mit fest geerdetem Neutralleiter, einschließlich Sammelschienen, müssen die Buchstabenbezeichnung PE und eine Farbbezeichnung mit abwechselnden Längs- oder Querstreifen des tragen Gleiche Breite (für Sammelschienen von 15 bis 100 mm), gelbe und grüne Farben.

Null-Arbeitsleiter (Neutralleiter) werden mit dem Buchstaben N und der Farbe Blau gekennzeichnet. Kombinierte neutrale Schutz- und neutrale Arbeitsleiter müssen die Buchstabenbezeichnung PEN und eine Farbbezeichnung haben: Blau über die gesamte Länge und gelbgrüne Streifen an den Enden.

Fehler im Erdungsgerät

Falsche PE-Leiter

Manchmal werden Wasserrohre oder Heizungsrohre als Erdungsleiter verwendet, sie können jedoch nicht als Erdungsleiter verwendet werden. Möglicherweise befinden sich in den Rohrleitungen nicht leitende Einsätze (z. B. Kunststoffrohre), der elektrische Kontakt zwischen den Rohren kann aufgrund von Korrosion unterbrochen sein und schließlich kann ein Teil der Rohrleitung für Reparaturen demontiert werden.

Kombination des Arbeitsnullleiters und des PE-Leiters

Ein weiterer häufiger Verstoß ist die Kombination des Arbeitsnullpunkts und des PE-Leiters über den Punkt ihrer Trennung (falls vorhanden) entlang der Energieverteilung hinaus. Ein solcher Verstoß kann zum Auftreten erheblicher Ströme durch den PE-Leiter (der im Normalzustand nicht stromführend sein sollte) sowie zu Fehlauslösungen des Fehlerstromschutzschalters (falls installiert) führen. Falsche Trennung des PEN-Leiters

Die folgende Methode zum „Herstellen“ eines PE-Leiters ist äußerst gefährlich: Ein funktionierender Neutralleiter wird direkt in der Steckdose identifiziert und eine Brücke zwischen ihm und dem PE-Kontakt der Steckdose gelegt. Somit wird der PE-Leiter der an dieser Buchse angeschlossenen Last mit dem Arbeitsnullpunkt verbunden.

Die Gefahr dieses Schemas besteht darin, dass am Erdungskontakt der Steckdose und damit am Gehäuse des angeschlossenen Geräts ein Phasenpotential auftritt, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- Bruch (Unterbrechung, Durchbrennen usw.) des Neutralleiters im Bereich zwischen Steckdose und Abschirmung (und auch weiter bis zum Erdungspunkt des PEN-Leiters);
- Neuordnung der Phasen- und Neutralleiter (Phase statt Neutralleiter und umgekehrt), die zu dieser Steckdose führen.

Schutzfunktion der Erdung

Die Schutzwirkung der Erdung beruht auf zwei Prinzipien:

Reduzierung der Potentialdifferenz zwischen einem geerdeten leitenden Objekt und anderen natürlich geerdeten leitenden Objekten auf einen sicheren Wert.

Entladung von Leckströmen, wenn ein geerdeter leitender Gegenstand mit einem Phasendraht in Kontakt kommt. In einem ordnungsgemäß ausgelegten System führt das Auftreten eines Leckstroms zum sofortigen Auslösen der Schutzvorrichtungen ().

Daher ist die Erdung nur in Kombination mit dem Einsatz von Fehlerstromschutzgeräten am effektivsten. In diesem Fall wird bei den meisten Isolationsfehlern das Potenzial an geerdeten Objekten gefährliche Werte nicht überschreiten. Darüber hinaus wird der fehlerhafte Teil des Netzwerks innerhalb kürzester Zeit (Zehntel- oder Hundertstelsekunden beträgt die Reaktionszeit des RCD) abgeschaltet.

Erdungsvorgang bei Fehlfunktionen elektrischer Geräte Ein typischer Fall einer Fehlfunktion elektrischer Geräte ist der Kontakt der Phasenspannung mit dem Metallgehäuse des Geräts aufgrund eines Isolationsfehlers. Abhängig davon, welche Schutzmaßnahmen umgesetzt werden, sind folgende Optionen möglich:

Das Gehäuse ist nicht geerdet, es gibt keinen RCD (die gefährlichste Option). Das Gehäuse des Geräts steht unter Phasenpotential und dies wird in keiner Weise erkannt. Das Berühren eines solchen fehlerhaften Geräts kann tödlich sein.

Das Gehäuse ist geerdet, es gibt keinen RCD. Wenn der Leckstrom im Phasen-Körper-Erdungskreis groß genug ist (über die Ansprechschwelle der Sicherung, die diesen Stromkreis schützt), löst die Sicherung aus und schaltet den Stromkreis ab. Die höchste effektive Spannung (relativ zur Erde) in einem geerdeten Gehäuse beträgt Umax=RGIF, wobei RG? Erdungswiderstand, WENN ? der Strom, bei dem die Sicherung zum Schutz dieses Stromkreises auslöst. Diese Option ist nicht sicher genug, da bei einem hohen Erdungswiderstand und großen Sicherungswerten das Potenzial am Schutzleiter durchaus erhebliche Werte erreichen kann. Bei einem Erdungswiderstand von 4 Ohm und einer Sicherung mit 25 A kann das Potenzial beispielsweise 100 Volt erreichen.

Das Gehäuse ist nicht geerdet, ein RCD ist eingebaut. Der Körper des Geräts liegt auf Phasenpotential und dies wird erst erkannt, wenn ein Weg für den Leckstrom vorhanden ist. Im schlimmsten Fall kommt es zu einem Leck durch den Körper einer Person, die sowohl ein defektes Gerät als auch einen natürlich geerdeten Gegenstand berührt. Der RCD schaltet den fehlerhaften Netzabschnitt ab, sobald ein Leck auftritt. Eine Person erhält nur einen kurzfristigen Stromschlag (0,010,3 Sekunden – die Reaktionszeit des RCD), der in der Regel keine gesundheitlichen Schäden verursacht.

Das Gehäuse ist geerdet, der RCD ist eingebaut. Dies ist die sicherste Variante, da sich die beiden Schutzmaßnahmen ergänzen. Wenn die Phasenspannung auf einen geerdeten Leiter trifft, fließt Strom vom Phasenleiter durch den Isolationsfehler in den Schutzleiter und weiter in die Erde. Der RCD erkennt dieses Leck sofort, auch wenn es sehr unbedeutend ist (normalerweise liegt die Empfindlichkeitsschwelle des RCD bei 10 mA oder 30 mA) und schaltet den Netzwerkabschnitt mit dem Fehler schnell (0,010,3 Sekunden) ab. Wenn der Leckstrom außerdem groß genug ist (über die Auslöseschwelle der Sicherung, die diesen Stromkreis schützt), kann es sein, dass auch die Sicherung auslöst. Welche Schutzeinrichtung (RCD oder Sicherung) den Stromkreis abschaltet, hängt von ihrer Geschwindigkeit und ihrem Leckstrom ab. Es ist auch möglich, dass beide Geräte ausgelöst werden.

Arten der Erdung

TN-C

Das TN-C-System (französisch Terre-Neutre-Combine) wurde 1913 vom deutschen Konzern AEG (AEG, Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft) vorgeschlagen. Der Arbeitsneutralleiter und der PE-Leiter (Schutzerde) sind in diesem System zu einem Leiter zusammengefasst. Der größte Nachteil war die Bildung einer linearen Spannung (1,732-mal höher als die Phasenspannung) an den Gehäusen elektrischer Anlagen während einer Not-Null-Unterbrechung.

Trotzdem findet man sie heute in Gebäuden in den Ländern der ehemaligen UdSSR.

TN-S

Um das bedingt gefährliche TN-C-System zu ersetzen, wurde in den 1930er Jahren das TN-S-System (französisch Terre-Neutre-Separe) entwickelt, bei dem die Arbeits- und Schutznullstellen direkt am Umspannwerk getrennt wurden und die Erdungselektrode ein Vielfaches war komplexe Struktur aus Metallbeschlägen.

Wenn also der Arbeitsnullpunkt in der Mitte der Leitung unterbrochen wurde, erhielten die Elektroinstallationsgehäuse keine Netzspannung. Später ermöglichte ein solches Erdungssystem die Entwicklung von Differentialschutzschaltern und Fehlerstromschutzschaltern, die kleine Ströme erfassen konnten. Ihre Arbeit basiert bis heute auf den Kirghoffschen Gesetzen, nach denen der Strom, der durch den Phasendraht fließt, numerisch gleich dem Strom sein muss, der durch den Betriebsnullpunkt fließt.

Sie können auch das TN-C-S-System beobachten, bei dem die Trennung der Nullen in der Mitte der Leitung erfolgt. Wenn jedoch der Neutralleiter vor der Trennstelle bricht, stehen die Gehäuse unter Netzspannung, was eine Lebensgefahr darstellt wenn berührt.