Σπίτι · ηλεκτρική ασφάλεια · Ορολογία σταθερά γειωμένο ουδέτερο - έγγραφο

Ορολογία σταθερά γειωμένο ουδέτερο - έγγραφο

Οι πηγές ενέργειας των καταναλωτών είναι γεννήτριες ή μετασχηματιστές ισχύος. Συνήθως τριφασικές περιελίξειςσυμμετάσχετε σε ένα αστέρι. Το κοινό σημείο αυτής της σύνδεσης ονομάζεται ουδέτερο σημείο. Εάν συνδέεται απευθείας ή μέσω μιας μικρής αντίστασης (μετασχηματιστής ρεύματος) στον βρόχο γείωσης απευθείας στο τροφοδοτικό, τότε αυτό είναι - σταθερά γειωμένο ουδέτερο.

Η λειτουργία του ουδέτερου με γείωση είναι μόνο ένας από τους πιθανούς τρόπους λειτουργίας του. Ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας του δικτύου σε περίπτωση μονοφασικών σφαλμάτων γείωσης, χρησιμοποιούνται επίσης οι απαιτούμενες μέθοδοι προστασίας των ανθρώπων από ηλεκτροπληξία, μέθοδοι περιορισμού υπερτάσεων, άλλοι τρόποι λειτουργίας:

  • με μη γειωμένο (απομονωμένο) ουδέτερο?
  • με αντισταθμισμένο (συντονικά γειωμένο) ουδέτερο.
  • με αποτελεσματικά γειωμένο ουδέτερο.

Αυτοί οι τρόποι λειτουργίας είναι τυπικοί για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση 6 kV και άνω. Ένα απομονωμένο ουδέτερο σύστημα χρησιμοποιείται επίσης σε τάσεις έως 1000 V, αλλά όχι τόσο ευρέως όσο το γειωμένο. Αυτή παρέχει υψηλή ασφάλειαόταν λειτουργούν κινητές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, επιχειρήσεις εξόρυξης, όπου η χρήση βρόχου γείωσης για τη διασφάλιση της ηλεκτρικής ασφάλειας είναι αναξιόπιστη ή αναποτελεσματική.

Η εγκατάσταση στον ουδέτερο αγωγό εγκαταστάσεων αντιστάθμισης επιτρέπει τη μείωση του χωρητικού ρεύματος σφάλματος γείωσης των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων άνω των 1000 V. Η αντιστάθμιση πραγματοποιείται λόγω της ομαλά ή σταδιακά μεταβλητής επαγωγής του πηνίου. Στο σημείο σφάλματος γείωσης, το ρεύμα σε πλήρη αντιστάθμιση γίνεται μηδέν. Επιπλέον, χρησιμοποιείται ουδέτερη γείωση με αντίσταση για αποτελεσματική λειτουργία προστασίας. Δημιουργεί ένα ενεργό στοιχείο του ρεύματος, στο οποίο αντιδρά το ρελέ της κυψέλης που τροφοδοτεί την κατεστραμμένη γραμμή.

Η αποτελεσματική ουδέτερη γείωση χρησιμοποιείται σε γραμμές ισχύος με τάση 110 kV και άνω.

Όλα τα οικιακά, αγροτικά, εξοχικά ηλεκτρικά δίκτυα τροφοδοτούνται από υποσταθμούς μετασχηματιστών με σταθερά γειωμένο ουδέτερο. Ως εκ τούτου, θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά της δουλειάς του με περισσότερες λεπτομέρειες.

Ο σχεδιασμός δικτύων με νεκρό ουδέτερο

Οι μετασχηματιστές και οι γεννήτριες που χρησιμοποιούνται για αυτές τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις έχουν εξόδους ισχύος τριών φάσεων και μία ουδέτερη (μηδέν). Η τάση μεταξύ των ακροδεκτών φάσης ονομάζεται γραμμική και μεταξύ οποιασδήποτε φάσης και μηδενικής εξόδου - φάσης. Η τάση γραμμής καθορίζει την ονομαστική τάση ολόκληρης της ηλεκτρικής εγκατάστασης. Μπορεί να λάβει τυπικές τιμές 220 V, 380 V και 660 V. Η τάση γραμμής στα οικιακά δίκτυα είναι 380 V.

Η τάση φάσης είναι μικρότερη από τη γραμμική τάση κατά √3 φορές, που αντιστοιχεί σε 127, 220 και 380 V. Σε γραμμική τάση 380 V, η τάση φάσης είναι 220 V.

Έτσι, ένα δίκτυο 380 V με γειωμένο ουδέτερο είναι κατάλληλο για παροχή ρεύματος τριφασικούς καταναλωτέςγια τάση 380 V και μονοφασική για τάση 220 V. Τα μονοφασικά φορτία συνδέονται μεταξύ των αγωγών φάσης και ουδέτερου και κατανέμονται ομοιόμορφα στις φάσεις.

Ο υποσταθμός όπου είναι εγκατεστημένος ο μετασχηματιστής ισχύος έχει βρόχο γείωσης: χαλύβδινα ή χάλκινα μέρη συνδεδεμένα με συγκεκριμένο τρόπο, θαμμένα στο έδαφος. Οι γεωμετρικές διαστάσεις του βρόχου γείωσης υπολογίζονται έτσι ώστε να συμβάλλουν αποτελεσματικά στην εξάπλωση ενός μονοφασικού ρεύματος σφάλματος στο έδαφος. Η ικανότητα μιας συσκευής γείωσης να διοχετεύει αυτό το ρεύμα ποσοτικοποιείται από την αντίσταση διασποράς της. Οι επιτρεπόμενες τιμές αυτής της παραμέτρου ρυθμίζονται από το PUE. Για υποσταθμούς μετασχηματιστών, η αντίσταση του βρόχου γείωσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4 ohms σε ονομαστική τάση 380 V.


Τα συμπεράσματα από τον βρόχο γείωσης στον υποσταθμό συνδέονται με τον ουδέτερο δίαυλο - τη μεταλλική λωρίδα του διακόπτη, στον οποίο συνδέεται επίσης ο αγωγός από το μηδενικό τερματικό του μετασχηματιστή. Αντίστοιχοι πυρήνες εξερχόμενων καλωδίων συνδέονται στον ίδιο δίαυλο. Οι αγωγοί φάσης συνδέονται στους ακροδέκτες συσκευές μεταγωγής: διακόπτες μαχαιριών, αυτόματοι διακόπτες, τακάκια επαφής ασφαλειοθήκης.

Οι καλωδιακές γραμμές που εκτείνονται από τον υποσταθμό κατασκευάζονται με καλώδια τεσσάρων πυρήνων. Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που κατασκευάστηκαν νωρίτερα, υπάρχουν καλώδια τριών πυρήνων με περίβλημα αλουμινίου, το οποίο χρησιμοποιείται ως ουδέτερος αγωγός.

Οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις του καταναλωτή για την εισαγωγή της τάσης τροφοδοσίας διαθέτουν διακόπτη εισόδου (ASU). Περιέχει επίσης ένα μηδενικό λεωφορείο, όπως ένας υποσταθμός. Σε αυτό συνδέονται μηδενικά καλώδια τροφοδοσίας και εξερχόμενα καλώδια. καλωδιακές γραμμές. Το ASU διαθέτει βρόχο επαναγείωσης, ο οποίος συνδέεται επίσης με τον ουδέτερο δίαυλο.

Προστασία ατόμων από ηλεκτροπληξία σε δίκτυο με σταθερά γειωμένο ουδέτερο

Τώρα ας προχωρήσουμε σε μια άμεση εξήγηση του γιατί ο ουδέτερος μετασχηματιστής είναι γειωμένος και πώς λειτουργεί.

Θεωρητικά, για οποιοδήποτε σημείο του ηλεκτρικού δικτύου, το δυναμικό του ουδέτερου αγωγού σε σχέση με το έδαφος είναι μηδέν. Το κύκλωμα επαναγείωσης στον καταναλωτή κάνει αυτή την ισότητα ακόμα πιο ανθεκτική, ειδικά εάν ο υποσταθμός τροφοδοσίας είναι μακριά.

Η ηλεκτροπληξία σε ανθρώπους είναι δυνατή στις ακόλουθες περιπτώσεις:

  1. Παραβιάσεις της μόνωσης στο εσωτερικό του ηλεκτρικού εξοπλισμού όταν η θήκη του είναι ενεργοποιημένη.
  2. Παραβιάσεις της μόνωσης συρμάτων και καλωδίων, όταν ενεργοποιούνται οι μεταλλικές κατασκευές στις οποίες τοποθετούνται.
  3. Παραβιάσεις της μόνωσης ενεργών εξαρτημάτων ή βλάβη ηλεκτρικού εξοπλισμού, όταν σχηματίζονται πιθανές ζώνες στην επιφάνεια της γης ή του δαπέδου που είναι επικίνδυνες για τους διερχόμενους (βηματική τάση).
  4. Σφάλματα κατά την επισκευή και τη λειτουργία, που οδηγούν σε άμεση επαφή με εξαρτήματα ηλεκτρικού εξοπλισμού που βρίσκονται υπό τάση φάσης.

Για την εξάλειψη των καταστάσεων που περιγράφονται στις παραγράφους 1 και 2, όλες οι περιπτώσεις ηλεκτρικών συσκευών και μεταλλικών κατασκευών συνδέονται στον βρόχο γείωσης. Στις επιχειρήσεις, για αυτό, τοποθετείται μια χαλύβδινη λωρίδα κατά μήκος της περιμέτρου των δωματίων με ηλεκτρικό εξοπλισμό, στην οποία συνδέονται όλα τα μεταλλικά μέρη. Άρα το δυναμικό τους εξισώνεται αναγκαστικά με το δυναμικό της γης.

Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος των αγωγών φάσης στο περίβλημα που είναι γειωμένο με αυτόν τον τρόπο, ακόμη και αν αποτύχει η προστασία, το ρεύμα σφάλματος θα ρέει μέσω των αγωγών γείωσης στον βρόχο γείωσης. Η αντίσταση σε σχέση με τη γη του σώματος ενός ατόμου που αγγίζει το κτίριο έκτακτης ανάγκης είναι πολύ μεγαλύτερη από την αντίσταση μεταξύ της γης και του σώματος. Επομένως, ένα ρεύμα που υπερβαίνει τις επικίνδυνες τιμές δεν διέρχεται από το ανθρώπινο σώμα.


Η δεύτερη αρχή προστασίας είναι ο γρήγορος τερματισμός της λειτουργίας έκτακτης ανάγκης. Εξάλλου, το ρεύμα δεν θα πάει απλώς στο κύκλωμα, θα πάει προς τον ουδέτερο του μετασχηματιστή. Οργανώνεται βραχυκύκλωμα, το ρεύμα του οποίου έχει μεγάλης σημασίας. Ο προστατευτικός εξοπλισμός θα ανταποκριθεί με επιτυχία σε αυτό: μια ασφάλεια ή ένας διακόπτης κυκλώματος. Το ατύχημα θα εξαλειφθεί σχεδόν αμέσως, το κατεστραμμένο τμήμα θα απενεργοποιηθεί.

Τώρα ας προχωρήσουμε στο σημείο 3 και ας προχωρήσουμε στην προστασία από τάση. Να ξαπλώνεις στο βρεγμένο τσιμεντένιο πάτωμαείναι επικίνδυνο να πλησιάσεις ένα γυμνό σύρμα. Το απειλητικό για τη ζωή δυναμικό κυματίζει από πάνω του σαν κύκλοι στο νερό. Εάν τα πόδια σας βρίσκονται σε περιοχές του δαπέδου με διαφορετικές δυνατότητες, μπορεί επίσης να πάθετε ηλεκτροπληξία.

Εάν μια τέτοια κατάσταση είναι δυνατή σε εσωτερικούς χώρους, ένα σύστημα εξισορρόπησης δυναμικού είναι διατεταγμένο μέσα στο πάτωμα: ένα μεταλλικό πλέγμα είναι καλυμμένο. Το πλέγμα συνδέεται με τον βρόχο γείωσης σε πολλά σημεία. Έτσι, τα πόδια ενός περαστικού περιστρέφονται από τις μεταλλικές ράβδους του πλέγματος, τα περισσότερα απότο ρεύμα θα το ξεπεράσει.

Ταξινόμηση συστημάτων γείωσης κατά PUE

Το σχήμα γείωσης που περιγράφεται παραπάνω ονομάζεται TN-C. Ο αγωγός που συνδέει το νεκρό ουδέτερο με τους καταναλωτές ονομάζεται συνδυασμένος, καθώς χρησιμεύει τόσο για τη μεταφορά του ρεύματος φορτίου όσο και για τη σύνδεση των περιβλημάτων του ηλεκτρικού εξοπλισμού με τον βρόχο γείωσης. Φέρει τη συντομογραφία PEN.

Σε αυτήν την καθολικότητα, φαίνεται το κύριο μειονέκτημα ενός τέτοιου συστήματος. Όταν το ρεύμα μηδενικού φορτίου διέρχεται από τον αγωγό PEN, σχηματίζεται μια διαφορά δυναμικού. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για μη ισορροπημένα φορτία φάσης. Κατώτατη γραμμή: το δυναμικό στις θήκες ηλεκτρικού εξοπλισμού μπορεί να διαφέρει από το δυναμικό γείωσης.

Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, ειδικά σε παλιές, είναι θεωρητικά πιθανές οι διακοπές στον αγωγό PEN. Ταυτόχρονα, μπορεί να υπάρχει ένα δυναμικό σε αυτό σε σχέση με το έδαφος τάση φάσης. Αυτό το καθεστώς αποτελεί απειλή για την ανθρώπινη ζωή.

Υπάρχουν τεχνικές δυσκολίες με τη γείωση των υποθέσεων οικιακές ηλεκτρικές συσκευέςσυνδεδεμένο στο σύστημα TN-C.

Για να διορθωθούν αυτές οι ελλείψεις, το Σύστημα TN-S. Σε αυτό, οι λειτουργίες προστασίας και μεταγωγής του ρεύματος λειτουργίας χωρίζονται μεταξύ δύο ουδέτερων αγωγών. Το ρεύμα εργασίας οδηγεί τον μηδενικό αγωγό εργασίας - N και το μηδενικό προστατευτικό PE χρησιμεύει για τη σύνδεση των περιβλημάτων με τον βρόχο γείωσης.


Ο διαχωρισμός του PEN σε N και PE γίνεται απευθείας στον υποσταθμό όπου ο ουδέτερος είναι γειωμένος. Αλλά κατά τον εκσυγχρονισμό και την ανακατασκευή ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, αυτό μπορεί να γίνει σε οποιαδήποτε εξοπλισμός διανομής. Σε αυτή την περίπτωση, ολόκληρο το κύκλωμα στο σύνολό του ονομάζεται TN-C-S. Απαιτείται βρόχος επαναγείωσης στο σημείο διαχωρισμού.

Τα δίκτυα με απομονωμένο ουδέτερο σύμφωνα με το PUE χαρακτηρίζονται IT. Δεν διαθέτει αγωγούς για σύνδεση με τον βρόχο γείωσης του υποσταθμού τροφοδοσίας. Ο καταναλωτής κανονίζει τον δικό του βρόχο γείωσης.

Υπάρχει ένα σύστημα TT που έχει επίσης σταθερά γειωμένο ουδέτερο. Σε αντίθεση με τα συστήματα TN, έχει μόνο έναν αγωγό μηδενικής λειτουργίας. Η μηδενική προστασία για τον καταναλωτή προέρχεται από τη δική της συσκευή γείωσης.

Η παραγωγή, ο μετασχηματισμός, η μεταφορά, η διανομή και η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας πραγματοποιείται μέσω ενός συμμετρικού τριφασικού συστήματος καλωδίων. Η συμμετρία του συστήματος επιτυγχάνεται με την ισότητα των φάσεων και των γραμμικών τάσεων, την ομοιόμορφη φόρτιση όλων των φάσεων από το ρεύμα, την ίδια μετατόπιση φάσης τάσεων και ρευμάτων.

Ωστόσο, κατά τη λειτουργία, οι παραβιάσεις της συμμετρίας είναι αναπόφευκτες. τριφασικό σύστημα, που μπορεί να προκληθεί από: θραύση σύρματος, βλάβη μόνωσης, επικάλυψη ξένα αντικείμενα, μη μεταγωγή φάσεων συσκευών μεταγωγής κ.λπ.

Σε κάθε περίπτωση, η ανισορροπία οδηγεί στην εμφάνιση ρευμάτων αρνητικής και μηδενικής ακολουθίας, καθώς και στην απεριοδική συνιστώσα των ρευμάτων, η οποία μπορεί να είναι επικίνδυνη για την ασφάλεια του εξοπλισμού. Επομένως, η ασυμμετρία πρέπει να διορθωθεί το συντομότερο δυνατό. Ο τρόπος λειτουργίας του ουδέτερου δικτύου έχει σημαντική επίδραση στην ταχύτητα προστασίας ρελέ σε λειτουργίες ανοιχτής φάσης.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ουδέτερης λειτουργίας: απομονωμένος, κωφόςΚαι ουσιαστικά γειωμένο. Κάθε λειτουργία έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Σε δίκτυα με τάσεις έως 35 kV συμπεριλαμβανομένων, χρησιμοποιείται μονωμένος ουδέτερος. Αυτό σημαίνει ότι το μεσαίο σημείο των περιελίξεων HV του μετασχηματιστή δεν είναι συνδεδεμένο με τη γείωση.

Ένα μονοφασικό σφάλμα γείωσης με ένα τέτοιο σύστημα τροφοδοσίας δεν οδηγεί σε έκτακτη διακοπή λειτουργίας μιας κατεστραμμένης γραμμής, καθώς το ρεύμα σφάλματος γείωσης είναι μάλλον ασήμαντο, η τιμή του οφείλεται μόνο στη χωρητικότητα δύο άθικτης φάσεων σε σχέση με τη γη. Το ρεύμα ενός μονοφασικού σφάλματος γείωσης, σε δίκτυα έως 35 kV, δεν μπορεί να διατηρήσει το τόξο.

Σε περίπτωση μεταλλικού βραχυκυκλώματος μιας φάσης ("πλήρης γείωση"), η τάση στις άλλες δύο αυξάνεται σε γραμμική, αλλά η παροχή ρεύματος στους καταναλωτές διατηρείται στις υπόλοιπες δύο φάσεις. Για την ασφάλεια των μετασχηματιστών σε τέτοιους τρόπους λειτουργίας, η μόνωση του ουδέτερου του πραγματοποιείται για την κατηγορία τάσης που αντιστοιχεί στη μόνωση των γραμμικών εισόδων.

Με σημαντικά χωρητικά ρεύματα γραμμής έως 35 kV, χρησιμοποιούνται πηνία καταστολής τόξου, συνδεδεμένα με τον ουδέτερο των μετασχηματιστών. Η απόσβεση τόξου παρέχεται από την αυτεπαγωγή του πηνίου, η οποία αντισταθμίζει χωρητικό ρεύμασφάλμα γείωσης.


Σύστημα τροφοδοσίας με αποτελεσματικά γειωμένο ουδέτεροθεωρείται ένα δίκτυο στο οποίο είναι γειωμένο μέρος των ουδέτερων περιελίξεων μετασχηματιστές ισχύος. Ένα μονοφασικό βραχυκύκλωμα, σε τέτοια δίκτυα, οδηγεί στην αποσύνδεση του κατεστραμμένου τμήματος.

Το ρεύμα βραχυκυκλώματος ρέει από το σφάλμα στο πλησιέστερο γειωμένα ουδέτεραμετασχηματιστές στο έδαφος, κατανεμημένοι σύμφωνα με την αντίσταση της φάσης βρόχου - μηδέν. Σε μετασχηματιστές, των οποίων οι ουδέτεροι δεν είναι γειωμένοι, το ρεύμα βραχυκυκλώματος (εφεξής - βραχυκύκλωμα) δεν ρέει.

Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι για όλους τους τύπους ζημιών σε ηλεκτρικά δίκτυα, το 80% της ζημιάς πέφτει σε μονοφασικά βραχυκυκλώματα, και το γεγονός ότι κλείνουν μονοφασικά βραχυκυκλώματα. έχουν σημαντικά ρεύματα, προσπαθούν να περιορίσουν την επιρροή τους.

Για να γίνει αυτό, μερικοί από τους ουδέτερους στο δίκτυο αφήνονται μη γειωμένοι, αυξάνοντας έτσι την αντίσταση του βρόχου κυκλώματος και περιορίζοντας τα μονοφασικά ρεύματα βραχυκυκλώματος. Η συνολική ισορροπία γειωμένων και μη γειωμένων ουδέτερων υπολογίζεται με βάση τις συνθήκες για την επιλεκτική λειτουργία των συσκευών προστασίας ρελέ και τον περιορισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος.

Εκτός, σημαντική προϋπόθεσηκατά την επιλογή σημείων γείωσης, υπάρχει προϋπόθεση για τον περιορισμό της υπέρτασης στις ουδέτερες περιελίξεις σε περίπτωση ασύμμετρης βλάβης. Στον εξοπλισμό ισχύος, η κατηγορία ουδέτερης μόνωσης συνήθως λαμβάνεται κατά μία κατηγορία τάσης χαμηλότερη από την ονομαστική τάση των περιελίξεων HV. Αυτή η πρακτική σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε διαστάσεις μόνωσης και εξοπλισμού, γεγονός που δίνει υψηλό οικονομικό αποτέλεσμα.

Ωστόσο, από την άλλη πλευρά, το μειωμένο επίπεδο ουδέτερης μόνωσης οδηγεί στην ανάγκη χρήσης εξοπλισμού που θα περιόριζε τις υπερτάσεις και τα ρεύματα στο ουδέτερο τερματικό. Οι καταστολείς υπερτάσεων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως προστασία από βραχυπρόθεσμες υπερτάσεις· αντιδραστήρες και πυκνωτές περιορισμού ρεύματος χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό των ρευμάτων.

Στη λειτουργία κωφής γείωσης, λειτουργούν δίκτυα με οικιακό καταναλωτή. Με αυτόν τον τρόπο λειτουργίας του ουδέτερου, το μεσαίο σημείο των περιελίξεων LV του μετασχηματιστή συνδέεται με τον βρόχο γείωσης. Σε πίνακες διανομής κτιρίων κατοικιών, το περίβλημα των ασπίδων συνδέεται επίσης με τον βρόχο γείωσης.

Έτσι, δύο καλώδια «μπαίνουν» σε κάθε διαμέρισμα ή σπίτι: φάση και μηδέν - παρέχοντας έτσι στον καταναλωτή τάση 220 V. Εάν η μόνωση έχει καταστραφεί καλώδιο φάσης, και ακουμπώντας το σε γειωμένες κατασκευές, το κατεστραμμένο τμήμα του δικτύου αποσυνδέεται αμέσως. τσιμεντένιους τοίχουςκαι πατώματα μέσα πολυκατοικίες, έχουν επίσης δυνατότητες εδάφους.

Το ρεύμα βραχυκυκλώματος έχει επαρκείς τιμές για τη λειτουργία του προστατευτικού εξοπλισμού μεταγωγής. ΣΕ Πρόσφατα, για να αυξηθεί το επίπεδο ηλεκτρικής ασφάλειας, εκτός από το μηδέν εργασίας, εισάγεται επίσης ένας προστατευτικός αγωγός γείωσης στους χώρους διαβίωσης, ο οποίος συνδέεται με τα περιβλήματα των ηλεκτρικών συσκευών. Το προστατευτικό καλώδιο γείωσης στην θωράκιση συνδέεται επίσης με γειωμένες κατασκευές.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι αυτομετασχηματιστές οποιασδήποτε κατηγορίας τάσης λειτουργούν πάντα με σταθερά γειωμένο ουδέτερο. Η μόνωση των περιελίξεων MV του αυτομετασχηματιστή γίνεται με βάση την τιμή της τυπικής ισχύος, η οποία είναι μικρότερη από την ονομαστική, πράγμα που σημαίνει ότι μειώνεται το επίπεδο μόνωσης. Αυτό, στην πραγματικότητα, είναι το οικονομικό πλεονέκτημα ενός αυτομετασχηματιστή έναντι ενός μετασχηματιστή.

Με τη μεταγωγή ανοιχτής φάσης των αυτομετασχηματιστών, συμβαίνουν επικίνδυνες υπερτάσεις στο ηλεκτρομαγνητικό σύστημα, οι οποίες μπορούν να περιοριστούν από τη νεκρή γείωση της μηδενικής εξόδου.

Με βάση τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι ο τρόπος λειτουργίας του ουδέτερου έχει σημαντικό αντίκτυπο στην αξιοπιστία της τροφοδοσίας και στον τρόπο λειτουργίας του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας στο σύνολό του.


Η σύγχρονη ανθρώπινη ζωή, η άνεση και η παροχή με όλα τα απαραίτητα, είναι άρρηκτα συνδεδεμένες με τον ηλεκτρισμό. Χάρη σε αυτόν, ένα άτομο έχει τα προς το ζην και την ευκαιρία να επηρεάσει τις δυνάμεις της φύσης για να αποσπάσει το μέγιστο όφελος για τη ζωή του. Αλλά εκτός από τα πολλά πλεονεκτήματα που έχει η ηλεκτρική ενέργεια, υπάρχει ένα τεράστιο μείον - οι συσκευές και ο εξοπλισμός που καταναλώνουν και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια αποτελούν απειλή για την ανθρώπινη ζωή εάν δεν ακολουθήσετε τους κανόνες για τη χρήση τους.

Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και ταξινόμηση τους σύμφωνα με τις απαιτήσεις ασφαλείας

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τον βαθμό επικινδυνότητας για την ανθρώπινη ζωή σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κάθε τύπου είναι:

  • Τάση;
  • τύπος ουδέτερης γείωσης.
  • η τιμή του ρεύματος κλειστό στο έδαφος.
  • μόνωση εξαρτημάτων μέσω των οποίων ρέει ρεύμα.
  • αντίσταση του ανθρώπινου σώματος?
  • αντίσταση γείωσης (εδάφους) στην περιοχή κάλυψης ηλεκτρικό ρεύμα.

Με βάση αυτές τις κύριες πηγές, στους ισχύοντες «Κανόνες Ηλεκτρικής Εγκατάστασης» (PUE), όλες οι εγκαταστάσεις χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες.

Η πρώτη ομάδα αποτελείται από εγκαταστάσεις με σταθερά γειωμένο ουδέτερο μετασχηματιστών που λειτουργούν από 220 kV και άνω, και με αποτελεσματικά γειωμένο ουδέτερο - εγκαταστάσεις από 110 έως 220 kV. Ο αποτελεσματικά γειωμένος ουδέτερος είναι ένα κύκλωμα από το οποίο περιορίζεται το ρεύμα σφάλματος γείωσης, μπορεί να περιέχει διαφορετικά είδηαντιστάσεις (ενεργές, μη γραμμικές και αντιδραστικές), καθώς και ένα μη γειωμένο ουδέτερο.

Το δεύτερο περιλαμβάνει εγκαταστάσεις όπου χρησιμοποιείται απομονωμένο ουδέτεροή η συντονισμένη γείωση του με τη βοήθεια αντιστάσεων τόξου και αντιδραστήρων που λειτουργούν σε δίκτυα των οποίων η τάση κυμαίνεται από 3 έως 35 kV.

Η τρίτη είναι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν δίκτυο με σταθερά γειωμένο ουδέτερο και λειτουργούν υπό τάση από 110 έως 600 V. Σε αυτές τις εγκαταστάσεις τα ρεύματα σφάλματος γείωσης είναι μεγάλα.

Ασφαλής λειτουργία ηλεκτρολογικών εγκαταστάσεων

Είναι αδύνατο να αποκλειστούν εντελώς παράγοντες που απειλούν την υγεία και τη ζωή των ανθρώπων που εργάζονται σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, επειδή έχουν φυσικό υπόβαθρο. Αλλά η μείωση τους στο ελάχιστο και η όσο το δυνατόν ασφαλέστερη εργασία σε εγκαταστάσεις δεν είναι μόνο δυνατό, αλλά και απαραίτητο. Για να γίνει αυτό, όλες οι εργασίες για τη συντήρηση και τη λειτουργία ηλεκτρικών εγκαταστάσεων ρυθμίζονται σε μια ενιαία συλλογή κανόνων και κανονισμών: "Κανόνες για την εγκατάσταση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων" (PUE). Ενας από βασικές απαιτήσειςΤο PUE είναι η προστατευτική γείωση των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Είναι αυτή η απαίτηση που θα συζητηθεί λεπτομερέστερα σε αυτό το άρθρο.

Η προστατευτική γείωση έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει το προσωπικό που εργάζεται και συντηρεί αυτές τις εγκαταστάσεις και δίκτυα, καθώς και τους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας που τη χρησιμοποιούν σε οικιακές συσκευέςκαι συσκευές. Τι παρέχει η προστατευτική γείωση; Ανθρώπινη ασφάλεια σε περίπτωση τυχαίας επαφής με μεταλλικά μέρη ηλεκτρικών εγκαταστάσεων που δεν μεταφέρουν ρεύμα, αλλά ενεργοποιούνται λόγω της διάσπασης της μόνωσης των ηλεκτροφόρων αγωγών.

Τι είναι γειωμένο στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις;

Οι απαιτήσεις και οι κανόνες για τη χρήση προστατευτικής γείωσης συνοψίζονται σε ένα ενιαίο έγγραφο που ρυθμίζει και ορίζει την τυποποίηση ολόκληρης της διαδικασίας - GOST. Η γείωση, η οποία εξασφαλίζει την προστασία του προσωπικού και των καταναλωτών από, πραγματοποιείται αυστηρά σύμφωνα με Απαιτήσεις PUEκαι το αντίστοιχο GOST. Η προστατευτική γείωση των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων προβλέπει την ηλεκτρική σύνδεση των μεταλλικών μερών των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων με τη γείωση και, ελλείψει αυτής, με αγωγό που αντικαθιστά τη γείωση. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι εκείνα τα μέρη των εγκαταστάσεων που δεν διαθέτουν πλέον καμία άλλη προστασία είναι γειωμένα.

Έτσι, γειώνονται μεταλλικές θήκες ηλεκτρικών μονάδων, συσκευών, μηχανημάτων, λαμπτήρων, πριζών και διακοπτών, καθώς και θωράκισης καλωδίων και συρμάτων.

Υφιστάμενα συστήματα γείωσης ηλεκτρικών εγκαταστάσεων

Τα συστήματα προστατευτικής γείωσης των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων προσδιορίζονται με βάση τέτοια χαρακτηριστικά της πηγής ενέργειας όπως ο νεκρός ουδέτερος, ο απομονωμένος ουδέτερος. Υπάρχουν τρία κύρια συστήματα που αναπτύχθηκαν από τη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC): TN, IT και TT. Ας τα εξετάσουμε λεπτομερέστερα.

Σύστημα TN και τα υποσυστήματα του


Συστήματα με σταθερά γειωμένο ουδέτερο, στα οποία τα μεταλλικά μέρη της ηλεκτρικής εγκατάστασης συνδέονται με τον ουδέτερο χρησιμοποιώντας μηδενικούς αγωγούς γείωσης, ανήκουν στην ομάδα TN. Με τη σειρά της, αυτή η ομάδα έχει υποομάδες που σχηματίζονται χρησιμοποιώντας τους μηδενικούς αγωγούς εργασίας και προστασίας. Έτσι, εάν αυτοί οι αγωγοί συνδυάζονται σε ένα καλώδιο σε όλο το μήκος του δικτύου, το υποσύστημα χαρακτηρίζεται TN-C. Αυτό είναι το παλιό σοβιετικό σύστημα. Εάν είναι προστατευτικό και λειτουργεί ουδέτερο σύρμασυνδυάζονται μόνο στο τμήμα του κυκλώματος που ξεκινά από την πηγή ισχύος ( υποσταθμός μετασχηματιστή), τότε αυτό είναι ήδη ένα υποσύστημα TN-C-S. Λοιπόν, στην περίπτωση που τα μηδενικά καλώδια εργασίας και προστασίας διαχωρίζονται με ξεχωριστά καλώδια σε όλο το δίκτυο, αυτό το υποσύστημα χαρακτηρίζεται TN-S. Θεωρείται προτιμότερο για τη συνολική ασφάλεια της ηλεκτρικής εγκατάστασης.

συστήματα πληροφορικής και TT


Ένα σύστημα στο οποίο δεν υπάρχει ουδέτερη γείωση ή γίνεται μέσω συντονισμένης γείωσης χαρακτηρίζεται ως IT. Σε ένα τέτοιο σύστημα, τα μεταλλικά μέρη του ηλεκτρικού εξοπλισμού γειώνονται με χωριστούς αγωγούς που συνδέονται με συσκευές γείωσης.


Ένα στερεά γειωμένο ουδέτερο σύστημα στο οποίο τα μεταλλικά μέρη του ηλεκτρικού εξοπλισμού γειώνονται χρησιμοποιώντας συσκευές που δεν συνδέονται με κανέναν τρόπο στο ουδέτερο του τροφοδοτικού ορίζεται ως TT και χρησιμοποιείται αποκλειστικά για κινητές εγκαταστάσεις. Σε άλλες περιπτώσεις, ένα τέτοιο σύστημα απαιτεί τη χρήση

Συσκευές γείωσης

Σύμφωνα με το PUE, για την προστασία ενός ατόμου από επικίνδυνες τάσεις, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα γείωσης, τοποθετημένο από ηλεκτρική σύνδεσημέρη της εγκατάστασης κατασκευασμένα από αγώγιμα υλικά και μονωμένα από ενεργά μέρη, με ηλεκτρόδιο γείωσης. Με τη σειρά του, ο αγωγός γείωσης είναι ένας αγωγός από μέταλλο, ο οποίος έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και μεγάλη περιοχή επαφής με το έδαφος. Όλα μαζί - ένας αγωγός γείωσης και καλώδια που το συνδέουν ηλεκτρικά με μέρη ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και υπάρχει συσκευή γείωσης.

Ανάλογα με τον τύπο του ρεύματος που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις έως 1000 V, τα συστήματα γείωσης χρησιμοποιούνται με σταθερά γειωμένο ουδέτερο ή με απομόνωση ( εναλλασσόμενο ρεύμα), σταθερά γειωμένο ή απομονωμένο μέσο (συνεχές ρεύμα). Ο ουδέτερος της πηγής ισχύος (γεννήτρια ή μετασχηματιστής) ονομάζεται νεκρός γειωμένος εάν συνδέεται απευθείας με τη συσκευή γείωσης και ο ουδέτερος που δεν είναι συνδεδεμένος σε αυτήν ή συνδέεται μέσω συσκευών με υψηλή αντίσταση θεωρείται απομονωμένος.

Τύποι συσκευών γείωσης

Τα ηλεκτρόδια γείωσης χωρίζονται σε δύο τύπους: τεχνητά και φυσικά. Ο πρώτος τύπος δομών γείωσης περιλαμβάνει τη χρήση διαφόρων μεταλλικά αντικείμενα. Μπορούν να είναι γωνίες, ράβδοι και σωλήνες, που έχουν μήκος τουλάχιστον δυόμισι μέτρα και θαμμένα (σκαμμένα) στο έδαφος. Μεταξύ τους, συνδέονται με λωρίδες χάλυβα ή κομμάτια μεταλλικού σύρματος - συρμάτινο ράβδο - μεγάλης διαμέτρου (τουλάχιστον 8-10 mm) με συγκόλληση. Οι αγωγοί γείωσης μπορεί να είναι τόσο μεταλλικά όσο και χάλκινα ελαστικά και δέσμες χάλκινων συρμάτων που συνδέονται με μέρη ηλεκτρικού εξοπλισμού είτε με συγκόλληση είτε με βίδες.

Ο δεύτερος τύπος κατασκευών γείωσης περιλαμβάνει τη χρήση κτιριακών κατασκευών κατασκευασμένων από μέταλλο και ασφαλώς συνδεδεμένων με το έδαφος ως αγωγού γείωσης. Ολα κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμαπρέπει να έχει μεταλλικές υποθήκες για τη σύνδεση αγωγών γείωσης. Σε αυτή την περίπτωση, οι αγωγοί γείωσης δεν διαφέρουν από τους αγωγούς που χρησιμοποιούνται στους τεχνητούς αγωγούς γείωσης.

Ένας άλλος τύπος συσκευής γείωσης είναι ο μηδενισμός. Αυτός ο τύπος προστατευτικής γείωσης συνίσταται στη σύνδεση τμημάτων ηλεκτρικών εγκαταστάσεων που απομονώνονται από το ρεύμα με έναν νεκρό ουδέτερο μέσω ενός ουδέτερου καλωδίου. Ο μηδενισμός διασφαλίζει την εμφάνιση βραχυκυκλώματος σε περίπτωση οποιουδήποτε κλεισίματος φάσης στο περίβλημα της συσκευής και επιτρέπει στον προστατευτικό εξοπλισμό απενεργοποίησης να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά.

Απαιτήσεις για συσκευές γείωσης

Όλες οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για γείωση πρέπει να συμμορφώνονται με τα πρότυπα που έχουν εγκριθεί από το κράτος, οικοδομικοί κώδικεςκαι PUE. Καθήκον τους είναι να διασφαλίζουν την ασφάλεια των ανθρώπων, την προστασία των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και τους τρόπους λειτουργίας τους.

Σε καμία περίπτωση δεν επιτρέπεται σε πολλά μέρη της ηλεκτρικής εγκατάστασης να έχουν αγωγούς γείωσης - κάθε τμήμα πρέπει να αντιστοιχεί μόνο σε ένα καλώδιο γείωσης με διάμετρο διατομής όχι μικρότερη από αυτή που καθορίζεται στο PUE. Οι αγωγοί γείωσης, τοποθετημένοι ανοιχτά, προστατεύονται από τις επιπτώσεις ενός επιθετικού περιβάλλοντος βάφοντάς τους μαύρους.


Η τεχνική κατάσταση των συσκευών γείωσης και ο έλεγχος της γείωσης πραγματοποιείται με επιθεώρηση του ορατού μέρους της συσκευής με γυμνό μάτι, επιθεώρηση με μερικό άνοιγμα του εδάφους και μέτρηση των παραμέτρων της συσκευής γείωσης. Ορατό μέροςοι συσκευές επιθεωρούνται μία φορά κάθε έξι μήνες.

Απαιτήσεις για συνδέσεις αγωγών προστασίας και γείωσης

Όλες οι συνδέσεις του αγωγού γείωσης και των αγωγών γείωσης γίνονται με συγκόλληση. Θήκες ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, μηχανημάτων και συσκευών, η κύρια επαφή γείωσης στον βρόχο γείωσης και τα στηρίγματα γραμμής υψηλής τάσης συνδέονται με βιδωμένο αγωγό γείωσης. Οι αγωγοί γείωσης είναι κατασκευασμένοι από χαλύβδινα ή χάλκινα ελαστικά, καθώς και δέσμες χαλκού. Ένα καλώδιο γείωσης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αγωγοί γείωσης. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιείται τόσο χαλκός έλικος όσο και μονοπύρηνος, που επιτρέπουν συνδέσεις χαμηλής αντίστασης.

Μέτρηση της αντίστασης των συσκευών γείωσης

Για να βεβαιωθείτε ότι η αντίσταση της υπάρχουσας συσκευής γείωσης συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις των κανόνων και των κανονισμών, πραγματοποιούνται μετρήσεις της υπάρχουσας αντίστασης. Το καθήκον μιας τέτοιας μέτρησης είναι να προσδιορίσει την τιμή αντίστασης του συστήματος γείωσης στο ρεύμα που διέρχεται από αυτό στο έδαφος - το λεγόμενο ρεύμα διασποράς.

Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται σύμφωνα με τα απαιτούμενα πρότυπα ασφαλείας: αποφυγή μονοφασικού βραχυκυκλώματος και χρήση ατομικού προστατευτικού εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων διηλεκτρικών γαντιών και μπότες, καθώς και μονωτικών εργαλείων.

Εξοπλισμός και μέσα για τη μέτρηση της αντίστασης γείωσης

Το κύριο όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της αντίστασης στα ρεύματα διασποράς είναι ο μετρητής γείωσης IS-10. Αυτή η συσκευή λειτουργεί σε πέντε περιοχές μέτρησης, γεγονός που εξηγεί την ευρεία εφαρμογή της. Το ελάχιστο εύρος είναι η αντίσταση από 0,01 έως 9,99 ohms, ακολουθούμενη από εύρη 0,1-99,9 ohms, 1-999 ohms, 0,01-9,99 kOhm. Η μέγιστη αντίσταση που προσδιορίζεται από αυτή τη συσκευή είναι στην περιοχή από 1 έως 999 mΩ. Τα ηλεκτρόδια απομακρυσμένου ρεύματος και δυναμικού χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με το όργανο για μετρήσεις.

πρέπει να σημειωθεί ότι κύκλωμα μέτρησηςΗ γείωση συναρμολογείται σύμφωνα με αυστηρούς κανόνες - οι αγωγοί σύνδεσης της συσκευής, πρώτα απ 'όλα, στα ηλεκτρόδια ρεύματος και δυναμικού, στη συνέχεια στη συσκευή και, τέλος, στο ηλεκτρόδιο γείωσης.

Μέθοδοι δοκιμής γείωσης

Το μέγεθος της αντίστασης στο ρεύμα διασποράς για διαφορετικές συσκευές γείωσης δεν είναι το ίδιο και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως τον τύπο της ηλεκτρικής εγκατάστασης, την κατάσταση του εδάφους στο σημείο εγκατάστασης αυτής της εγκατάστασης και τον τύπο της συσκευής που χρησιμοποιείται.


Η τεχνική μέτρησης περιέχει δύο μεθόδους, οι οποίες εμφανίζονται στον κανόνα που ισχύει για συσκευές IS-10 όταν μετρούν την αντίσταση γείωσης. Εάν η αντίσταση της συσκευής που καθορίζεται στο διαβατήριό της είναι μεγαλύτερη από 5 ohms, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα τριών συρμάτων. Εάν οι τιμές είναι μικρότερες από αυτήν την τιμή, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων.

Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με νεκρό ουδέτερο έως 1 kV, όταν δεν είναι δυνατή η διασφάλιση της ηλεκτρικής ασφάλειας μόνο με τη βοήθεια προστατευτικής αυτόματης απενεργοποίησης, πραγματοποιείται εκ νέου γείωση.

Η επαναγείωση είναι μια σκόπιμη σύνδεση σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις έως 1 kV μηδέν προστατευτικός αγωγόςκύκλωμα (PE) σε συσκευή γείωσης που είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένη ή μη συνδεδεμένη ηλεκτρικά στη συσκευή γείωσης του τροφοδοτικού.

PUE-7 σελ. 1.7.61

Η επαναγείωση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων με τάση έως 1 kV, που τροφοδοτούνται από εναέριες γραμμές, πρέπει να πραγματοποιείται σύμφωνα με τα 1.7.102-1.7.103. Ο όρος "Συνιστάται" σημαίνει ότι εάν υπάρχει ένα κύριο σύστημα εξισορρόπησης δυναμικού στο οποίο συνδέονται δομές που χρησιμοποιούνται ως φυσικά ηλεκτρόδια γείωσης, τότε παρέχεται εκ νέου γείωση από αυτούς τους φυσικούς αγωγούς γείωσης και η ηλεκτρική εγκατάσταση ενός τεχνητού αγωγού γείωσης είναι προαιρετική. Η επαναγείωση πρέπει να εκτελείται σε εναέριες γραμμές και διακλαδώσεις από αυτές σύμφωνα με το PUE-7, ενότητα 1.7.102 και ενότητα 1.7.103

PUE-7 σελ. 1.7.102

PUE-7 σελ. 1.7.103
1.7.103. Η συνολική αντίσταση εξάπλωσης των ηλεκτροδίων γείωσης (συμπεριλαμβανομένων των φυσικών) όλων των επαναγειώσεων του αγωγού PEN κάθε εναέριας γραμμής ανά πάσα στιγμή του έτους δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 5, 10 και 20 Ohm, αντίστοιχα, σε τάσεις γραμμής 660 , 380 και 220 V της πηγής τριφασικό ρεύμαή πηγή 380, 220 και 127 V μονοφασικό ρεύμα. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση εξάπλωσης του αγωγού γείωσης καθεμιάς από τις επαναλαμβανόμενες γειώσεις δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 15, 30 και 60 ohms, αντίστοιχα, στις ίδιες τάσεις. Στο αντίστασηγη ρ >100 Ohm⋅m, επιτρέπεται να αυξηθούν οι υποδεικνυόμενες νόρμες κατά 0,01ρ φορές, αλλά όχι περισσότερο από δεκαπλάσιο.

Η καλωδίωση εκ νέου γείωσης εκτελείται για τη μείωση της τάσης επαφής σε ανοιχτά αγώγιμα μέρη (μεταλλικές θήκες ηλεκτρικού εξοπλισμού κ.λπ.), με αποτέλεσμα να μειώνεται ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας σε περίπτωση μονοφασικών σφαλμάτων γείωσης, σε ανοιχτό ή τρίτο - αγώγιμα μέρη.

Η επαναγείωση εγκαθίσταται προκειμένου να αποτραπεί η εισαγωγή επαγόμενων δυναμικών στην ηλεκτρική εγκατάσταση του κτιρίου μέσω εξωτερικών επικοινωνιών που εισέρχονται στο κτίριο και να μειωθεί το δυναμικό που μεταφέρεται στα γειωμένα περιβλήματα των ηλεκτρικών δεκτών όταν ο αγωγός μηδενικής λειτουργίας της γραμμής τροφοδοσίας είναι σπασμένος.

Εάν εγκατασταθεί εκ νέου γείωση, τότε όταν ένας ξεχωριστός ηλεκτρικός δέκτης βραχυκυκλώνεται στη θήκη, το ρεύμα βραχυκυκλώματος περνά όχι μόνο μέσω του ουδέτερου προστατευτικού αγωγού, αλλά και εν μέρει μέσω του εδάφους μέσω της αντίστασης των αγωγών γείωσης της πηγής ισχύος και επαναγείωση. Ως αποτέλεσμα, η τάση σε σχέση με το έδαφος στο σώμα του κατεστραμμένου ηλεκτρικού δέκτη μειώνεται και η ουδέτερη τάση της πηγής ισχύος αυξάνεται. Η αναλογία αυτών των τάσεων είναι ανάλογη με την αναλογία των αντιστάσεων των αντίστοιχων ηλεκτροδίων γείωσης.

Στα δίκτυα διανομής πόλεων, εργοστασίων και βιομηχανικές επιχειρήσειςσύστημα διανομής ηλεκτρικά δυναμικάπολύ πιο δύσκολο, καθώς πολλές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις τροφοδοτούνται συχνά από έναν μετασχηματιστή, όπου χρησιμοποιούνται για επαναγείωση φυσικά ηλεκτρόδια γείωσης, η αντίσταση του οποίου είναι πρακτικά αδύνατο να ληφθεί υπόψη με υπολογισμό. Επομένως, σύμφωνα με την ενότητα PUE-7 1.7.61, κατά τις ηλεκτρικές μετρήσεις, η αντίσταση του αγωγού γείωσης της επαναγείωσης δεν είναι τυποποιημένη.

PUE-7
1.7.61. Κατά τη χρήση του συστήματος TN, συνιστάται η επαναγείωση των αγωγών PE και PEN στην είσοδο των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων των κτιρίων, καθώς και σε άλλα προσβάσιμα σημεία. Για την επαναγείωση, θα πρέπει πρώτα να χρησιμοποιηθεί φυσική γείωση. Η αντίσταση του ηλεκτροδίου γείωσης εκ νέου γείωσης δεν είναι τυποποιημένη. μέσα στο μεγάλο και πολυώροφα κτίριαΜια παρόμοια λειτουργία εκτελείται με εξισορρόπηση δυναμικού με τη σύνδεση ενός μηδενικού προστατευτικού αγωγού στον κύριο δίαυλο γείωσης.

Η επαναγείωση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων με τάση έως 1 kV, που τροφοδοτούνται από εναέριες γραμμές, πρέπει να πραγματοποιείται σύμφωνα με τα 1.7.102-1.7.103.

Για αυτόνομους ηλεκτρικούς δέκτες εγκατάσταση σε εξωτερικό χώρο, καθώς και για κτίρια ή κατασκευές με μεταλλική θήκησε άμεση γειτνίαση με αυτά, η επαναγείωση εκτελεί επίσης τη λειτουργία της εξισορρόπησης των δυναμικών μεταξύ των αγώγιμων τμημάτων αυτών των δομών που είναι προσβάσιμα στην αφή και του εδάφους, και επίσης μειώνει τις πιθανές τιμές των βηματικών τάσεων.

Μέσα στα κτίρια, η γη συνήθως δεν είναι διαθέσιμη. Ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας κατά τη διάρκεια μονοφασικών βραχυκυκλωμάτων υπό αυτές τις συνθήκες καθορίζεται από την τιμή της διαφοράς δυναμικού μεταξύ των αγώγιμων μερών που είναι ταυτόχρονα προσβάσιμα στην αφή, για να μειωθεί η οποία είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί εξισορρόπηση δυναμικού με βάση το PUE -7, παράγραφοι 1.7.82 και 1.7.83.

PUE-7
1.7.82. Το κύριο σύστημα εξισορρόπησης δυναμικού σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις έως 1 kV πρέπει να διασυνδέει τα ακόλουθα αγώγιμα μέρη (Εικ. 1.7.7):

  1. μηδενικός προστατευτικός αγωγός PE ή PEN της γραμμής τροφοδοσίας στο σύστημα TN.
  2. αγωγός γείωσης συνδεδεμένος στη συσκευή γείωσης της ηλεκτρικής εγκατάστασης, σε συστήματα IT και TT.
  3. αγωγός γείωσης που συνδέεται με τον αγωγό επαναγείωσης στην είσοδο του κτιρίου (εάν υπάρχει αγωγός γείωσης).
  4. μεταλλικοί σωλήνες επικοινωνιών που περιλαμβάνονται στο κτίριο: παροχή ζεστού και κρύου νερού, αποχέτευσης, θέρμανσης, παροχής αερίου κ.λπ. Εάν ο αγωγός παροχής αερίου έχει μονωτικό ένθετο στην είσοδο του κτιρίου, μόνο εκείνο το τμήμα του αγωγού που είναι σε σχέση με το μονωτικό ένθετο από την πλευρά του κτιρίου συνδέεται με το κύριο σύστημα εξισορρόπησης δυναμικού.
  5. μεταλλικά μέρη του σκελετού του κτιρίου.
  6. μεταλλικά μέρη κεντρικών συστημάτων εξαερισμού και κλιματισμού. Με την παρουσία αποκεντρωμένων συστημάτων εξαερισμού και κλιματισμού, οι μεταλλικοί αεραγωγοί θα πρέπει να συνδέονται με το δίαυλο PE των πινάκων ισχύος για ανεμιστήρες και κλιματιστικά.
  7. συσκευή γείωσης του συστήματος αντικεραυνικής προστασίας 2ης και 3ης κατηγορίας.
  8. αγωγός γείωσης της λειτουργικής (εργασίας) γείωσης, εάν υπάρχει και δεν υπάρχουν περιορισμοί στη σύνδεση του δικτύου γείωσης εργασίας με τη συσκευή γείωσης προστατευτικής γείωσης.
  9. μεταλλικά περιβλήματα καλωδίων τηλεπικοινωνιών.

Τα αγώγιμα μέρη που εισέρχονται στο κτίριο από το εξωτερικό θα πρέπει να συνδέονται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο σημείο εισόδου τους στο κτίριο. Για να συνδεθείτε στο κύριο σύστημα εξισορρόπησης δυναμικού, όλα αυτά τα μέρη πρέπει να συνδεθούν στον κύριο δίαυλο γείωσης (βλ. 1.7.119-1.7.120) χρησιμοποιώντας τους αγωγούς του συστήματος εξισορρόπησης δυναμικού.

PUE-7 σελ. 1.7.83
1.7.83. Το σύστημα πρόσθετης εξισορρόπησης δυναμικού πρέπει να διασυνδέει όλα τα ανοιχτά αγώγιμα μέρη του σταθερού ηλεκτρικού εξοπλισμού που είναι ταυτόχρονα προσβάσιμα στην αφή και τα αγώγιμα μέρη τρίτων, συμπεριλαμβανομένων των μεταλλικών μερών που είναι προσβάσιμα στην αφή. κτιριακές κατασκευέςκτίριο, καθώς και ουδέτεροι προστατευτικοί αγωγοί στο σύστημα TN και προστατευτικοί αγωγοί γείωσης σε συστήματα IT και TT, συμπεριλαμβανομένων των προστατευτικών αγωγών πρίζες. Για εξισορρόπηση δυναμικού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ειδικά προβλεπόμενοι αγωγοί ή ανοιχτά και αγώγιμα μέρη τρίτων, εάν πληρούν τις απαιτήσεις του σημείου 1.7.122 για προστατευτικούς αγωγούς ως προς την αγωγιμότητα και τη συνέχεια του ηλεκτρικού κυκλώματος.

PUE-7 σελ. 1.7.122
1.7.102. Στα άκρα εναέριων γραμμών ή διακλαδώσεων από αυτές μήκους άνω των 200 m, καθώς και στις εισόδους εναέριων γραμμών σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, στις οποίες, ως προστατευτικό μέτρο σε περίπτωση έμμεσης επαφής, αυτόματη απενεργοποίησητροφοδοσία, πρέπει να γίνει εκ νέου γείωση του αγωγού PEN. Σε αυτήν την περίπτωση, πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να χρησιμοποιείται φυσική γείωση, για παράδειγμα, υπόγεια μέρη στηριγμάτων, καθώς και συσκευές γείωσης που έχουν σχεδιαστεί για κεραυνούς (βλ. Κεφ. 2.4). Οι υποδεικνυόμενες επαναλαμβανόμενες γειώσεις εκτελούνται εάν δεν απαιτούνται συχνότερες γειώσεις υπό τις συνθήκες αντικεραυνικής προστασίας από υπέρταση. Επαναγείωση του αγωγού PEN σε δίκτυα συνεχές ρεύμαπρέπει να γίνεται με χρήση χωριστών τεχνητών αγωγών γείωσης, οι οποίοι δεν πρέπει να έχουν μεταλλικές συνδέσειςμε υπόγειους αγωγούς. Οι αγωγοί γείωσης για την επαναγείωση του αγωγού PEN πρέπει να έχουν διαστάσεις όχι μικρότερες από αυτές που δίνονται στον Πίνακα. 1.7.4.

Το κύριο καθήκον της επαναγείωσης του μηδενικού προστατευτικού αγωγού είναι η μείωση της τάσης σε ανοιχτά αγώγιμα μέρη και σε περίπτωση θραύσης του. Η πιο επικίνδυνη περίπτωση είναι ένα σπάσιμο στον ουδέτερο αγωγό με μονοφασικό βραχυκύκλωμαστο σώμα (έδαφος) πίσω από τον τόπο του σπασίματος. Σε αυτήν την περίπτωση, ελλείψει επαναλαμβανόμενης γείωσης, η τάση στις θήκες όλων των δεκτών ισχύος πίσω από το σημείο θραύσης θα είναι κοντά στη φάση για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς μια τέτοια βλάβη δεν μπορεί να απενεργοποιηθεί αυτόματα από συσκευές προστασίας.

Ένα κύκλωμα δικτύου με σταθερά γειωμένο ουδέτερο χρησιμεύει για την προστασία ενός ατόμου από ηλεκτροπληξία. Σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης, ένας νεκρός ουδέτερος εξισώνει τις δυνατότητες, με αποτέλεσμα ένα άτομο να αγγίζει μεταλλικά μέρηο ηλεκτρικός εξοπλισμός γίνεται ασφαλής.

Η προστατευτική συσκευή θα παίξει επίσης ρόλο καταστάσεις έκτακτης ανάγκηςκλείνοντας την παροχή ρεύματος, αφού κατά τη διάρκεια βραχυκυκλωμάτων αυξάνεται το ρεύμα στο δίκτυο.

Συσκευή και αρχή λειτουργίας

Διατροφή των καταναλωτών ηλεκτρική ενέργειαπου παράγονται από μετασχηματιστές ισχύος και γεννήτριες. Τις περισσότερες φορές, οι περιελίξεις των τριών φάσεων αυτών των συσκευών συνδέονται σύμφωνα με το σχήμα αστεριών, στο οποίο κοινό σημέιοείναι ουδέτερο. Εάν αυτός ο ουδέτερος συνδέεται με τη γείωση μέσω χαμηλής αντίστασης, ή απευθείας, απευθείας κοντά στην πηγή ισχύος, τότε ονομάζεται σταθερά γειωμένος ουδέτερος.

Χρησιμοποιούνται επίσης άλλοι τρόποι λειτουργίας του ουδέτερου με γείωση, ανάλογα με τους τρόπους λειτουργίας του δικτύου κατά τη διάρκεια σφαλμάτων γείωσης, τις απαραίτητες μεθόδους για την προστασία ενός ατόμου από ηλεκτροπληξία, μεθόδους περιορισμού υπερτάσεων:

  • Με αποτελεσματικά γειωμένο ουδέτερο.

  • Με μη γειωμένο ουδέτερο.

  • Αποζημίωση ουδέτερο.

Αυτές οι λειτουργίες χρησιμοποιούνται για ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ 6 κιλοβολτ ή περισσότερο. χρησιμοποιείται έως 1 kV, και δεν έχει βρει ευρεία εφαρμογή. Κάνει ασφαλής εργασίαμόνο φορητές συσκευές στις οποίες είναι αδύνατο να γίνει βρόχος γείωσης.

Η εγκατάσταση συσκευών αντιστάθμισης στον ουδέτερο καθιστά δυνατή τη μείωση του χωρητικού ρεύματος βραχυκυκλώματος συσκευών που λειτουργούν με τάση μεγαλύτερη από 1 kV. Η αντιστάθμιση γίνεται χρησιμοποιώντας επαγωγείς, με αποτέλεσμα το ρεύμα στο σημείο σφάλματος να μηδενίζεται. Για αποτελεσματική εργασίαπροστασία, χρησιμοποιείται ουδέτερη γείωση με αντίσταση. Σχηματίζει ενεργό μέροςρεύμα στο οποίο δρα το προστατευτικό ρελέ.

Ένα σταθερά γειωμένο ουδέτερο είναι το πιο πολύ αποτελεσματικός τρόποςπροστατεύστε τους ανθρώπους από ηλεκτροπληξία. Χρησιμοποιείται στα περισσότερα ηλεκτρικά δίκτυαθρέψη. Η τάση μεταξύ των φάσεων ονομάζεται γραμμική και μεταξύ φάσης και μηδενικής φάσης. Μετρημένη ηλεκτρική τάσηηλεκτρική εγκατάσταση καθορίζεται από γραμμική τιμήΤάση. Μπορεί να είναι 220, 380, 660 βολτ. Στα οικιακά δίκτυα ρεύματος, η τάση είναι 380 βολτ.

Οι μονοφασικοί καταναλωτές συνδέονται μεταξύ των φάσεων και του μηδενός ομοιόμορφα. στον υποσταθμό έχει βρόχο γείωσης. Περιλαμβάνει μεταλλικά μέρηαλληλένδετα και θαμμένα στο έδαφος. Οι διαστάσεις του κυκλώματος καθορίζονται λαμβάνοντας υπόψη την αποτελεσματική κατανομή του ρεύματος κατά μήκος του εδάφους κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος.


Η λειτουργικότητα της γείωσης καθορίζεται από την τιμή της αντίστασης εξάπλωσης ρεύματος. Οι επιτρεπόμενες τιμές αυτής της παραμέτρου καθορίζονται στους κανόνες ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Για ηλεκτρικούς υποσταθμούς, η αντίσταση γείωσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4 ohms σε τάση 380 βολτ.

Ο βρόχος γείωσης συνδέεται με έναν ουδέτερο δίαυλο κατασκευασμένο με τη μορφή μεταλλικής λωρίδας. Το ουδέτερο καλώδιο του μετασχηματιστή συνδέεται με αυτό. Επίσης, σε αυτό συνδέονται πυρήνες καλωδίων, οι οποίοι πηγαίνουν στους καταναλωτές. Οι φάσεις συνδέονται με διακόπτες κυκλώματος, επαφές ασφαλειών.

Η βηματική τάση λειτουργεί ως εξής. Εάν ένας μη μονωμένος αγωγός υπό τάση βρίσκεται σε βρεγμένο τσιμεντένιο δάπεδο, είναι πολύ επικίνδυνο να το πλησιάσετε. Η ένταση απομακρύνεται από αυτόν κατά κύματα, σαν κύκλοι στο νερό. Εάν τα πόδια ενός ατόμου εισέλθουν σε αυτή τη ζώνη, συμβαίνει ηλεκτροπληξία.

Για να προστατεύσουν τους ανθρώπους από την τάση βήματος, χτίζουν στο πάτωμα του δωματίου μεταλλικό πλέγμα, το οποίο σε διαφορετικούς τόπουςσυνδέεται με τον βρόχο γείωσης. Με αυτόν τον τρόπο, τα πόδια ενός ατόμου διακλαδίζονται με μεταλλικά εξαρτήματα του πλέγματος και το κύριο μέρος του ηλεκτρικού ρεύματος περνά από το άτομο.

Απαιτήσεις PUE

Η γείωση πρέπει να συνδεθεί στη συσκευή με ειδικό αγωγό. Για να συντομεύσετε τη διαδρομή της ροής του ηλεκτρικού ρεύματος και να μειώσετε το κόστος, επιλέξτε ένα μέρος ακριβώς δίπλα σε μια πηγή τάσης, όπως ένας μετασχηματιστής. Υπάρχει ένας περιορισμός ότι εάν το ηλεκτρόδιο γείωσης είναι η υπάρχουσα βάση από σκυρόδεμα, τότε στον οπλισμό βάση από σκυρόδεμακατασκευασμένο από μέταλλο, η σύνδεση γίνεται σε δύο ή περισσότερα σημεία.

Παρόμοιος αριθμός συνδέσεων γίνεται σε μεταλλικά κουφώματα, τα οποία βρίσκονται βαθιά στο έδαφος. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, το σύστημα γείωσης είναι σε θέση να προστατεύει αποτελεσματικά ένα άτομο από δυσάρεστες καταστάσεις.

Εάν οι μετασχηματιστές που βρίσκονται σε διαφορετικούς ορόφους του κτιρίου λειτουργούν ως πηγές ενέργειας, τότε γίνεται η σύνδεση με τον ουδέτερο ξεχωριστό σύρμαπου συνδέεται με ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΣΚΕΛΕΤΟΣολόκληρο το κτίριο.

Το κύκλωμα σύνδεσης γείωσης δεν πρέπει να περιέχει ασφάλειες, ασφάλειες και άλλα εξαρτήματα που μπορεί να διακόψουν τη συνέχεια αυτού του κυκλώματος. Λαμβάνουν επίσης βοηθητικά μέτρα που αποτρέπουν μηχανικές βλάβες.

Ορισμένοι περιορισμοί PUE

Εάν είναι εγκατεστημένο στους αγωγούς εργασίας, προστατευτικούς ή ουδέτερους, τότε το καλώδιο του ηλεκτροδίου γείωσης τοποθετείται αμέσως μετά τη συσκευή, στον ουδέτερο αγωγό.
Η αντίσταση της συσκευής γείωσης στο δίκτυο 220 volt περιορίζεται στη μέγιστη τιμή των 4 ohms, με εξαίρεση τις ειδικές ιδιότητες της γης, οι οποίες δημιουργούν αυξημένη αντίσταση άνω των 100 ohms ανά μέτρο.
στις εναέριες γραμμές μεταφοράς, τοποθετείται γείωση στο τέλος και στην είσοδο της γραμμής για διπλή γείωση. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματική λειτουργία προστατευτικές συσκευές. Αυτός ο κανόνας χρησιμοποιείται όταν δεν υπάρχει ανάγκη εγκατάστασης ένας μεγάλος αριθμόςσυσκευές που μπορούν να εξαλείψουν την υπέρταση κατά τη διάρκεια κεραυνών.
Κατά την επιλογή αγωγών για μια συσκευή γείωσης, είναι απαραίτητο να εφαρμόζονται τα πρότυπα για τις μικρότερες επιτρεπόμενες διαστάσεις και το υλικό των αγωγών που χρησιμοποιούνται για την επαναγείωση που τοποθετούνται στο έδαφος. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται μια χαλύβδινη γωνία, τότε το πάχος του τοιχώματος της πρέπει να είναι τουλάχιστον 4 mm. Η συνολική επιφάνεια διατομής για τα καλώδια γείωσης που είναι συνδεδεμένα στον κύριο δίαυλο, σύμφωνα με την ενότητα 1.7.117 του PUE, πρέπει να είναι:

  • 10 mm 2 - σύρμα χαλκού.

  • 16 mm 2 - αγωγός αλουμινίου.

  • 75 mm 2 - αγωγός χάλυβα.

Το ηλεκτρικό μηχάνημα που είναι εγκατεστημένο για προστασία πρέπει να έχει ταχύτητα απόκρισης στο βραχυκύκλωμαπερισσότερο από 0,4 δευτ. στα 220 βολτ.

ΣΕ οικιακό δίκτυοσύμφωνα με την ενότητα 7.1.36 του Κώδικα Ηλεκτρικής Εγκατάστασης, απαιτείται η τοποθέτηση δικτύου στους καταναλωτές από κοινές ασπίδες με τρεις αγωγούς: φάση, μηδέν εργασίας και προστατευτική γείωση (γειωμένο ουδέτερο). Ωστόσο, σε πολλά διαμερίσματα αυτή η απαίτηση συχνά παραβιάζεται, κάτι που επιβεβαιώνεται από την απουσία επαφής γείωσης στις πρίζες.

παλαιός ρυθμιστικές απαιτήσειςγια οικιακά κτίρια καθορίστηκαν για ασήμαντες χωρητικότητες. Σήμερα, η ισχύς των οικιακών ηλεκτρικών συσκευών έχει αυξηθεί σημαντικά. Τα διαμερίσματα διαθέτουν κλιματιστικά. εστίες, φούρνουςπου έχουν μεγαλύτερη ισχύ.

Για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της προστασίας σε μοντέρνα διαμερίσματαπροαπαιτούμενο είναι η παρουσία γείωσης. Στις νέες κατασκευές κατοικιών, ένας νεκρός ουδέτερος περιλαμβάνεται ήδη στα τυπικά έργα. Σε παλιά κτίρια, οι καλοί ιδιοκτήτες εγκαθιστούν γείωση κατά τη διάρκεια μεγάλων επισκευών.