Ochranné uzemnění – návrh, uspořádání a návrh systému, který eliminuje hrozbu porážky

Ochranná země

Organizace spolehlivého systému ochranné elektrické bezpečnosti je jednou z hlavních podmínek, které zabraňují poškození uživatelů elektrických instalací. Poskytne ochranu nejen lidem, ale také zařízením. Správně navržené a instalované ochranné uzemnění zabrání negativnímu dopadu celé řady nepředvídatelně se vyskytujících cirkulujících proudů a eliminuje jejich zkrat na pouzdrech. V důsledku toho bude vyloučena pravděpodobnost traumatických zranění i selhání složitých technických zařízení.

 

Obsah

• Opatření ochranného uzemňovacího systému
• Jak se provádí výpočet?

• Klasifikace uzemnění
• Metoda výpočtu parametrů

Schéma zapojení a instalace

Uzemňovací systém bez hlubokého uzemnění

Skupinový systém s umělým uzemněním

Účelem ochranného uzemnění je vytvoření elektrického spojení s nevodivými kovovými prvky, které jsou vystaveny riziku napětí, k zemi. Příčinou nežádoucího výskytu napětí mohou být bleskové výboje, zkrat do pouzdra, provádění potenciálu, indukce, která se objevuje pod vlivem zařízení pro přenos proudu nebo jejich částí a řada dalších situací. Spojení může být provedeno s půdou nebo jejím ekvivalentem, jako je mořská nebo říční voda, uhlí v lomu, jiné přírodní nebo uměle vytvořené objekty s podobnými vlastnostmi.

Opatření ochranného uzemňovacího systému

Úkolem ochranného uzemňovacího systému je snížit parametry krokového napětí a dotyku a uvést je na bezpečné hodnoty. V důsledku příslušného zařízení uzemňovacího systému:

• potenciál uzemněného elektrického zařízení je snížen;
• parametry potenciálu základny, na které uživatelé stojí, jsou sladěny s potenciálem uzemněné technické instalace.

Důležité. Při neexistenci uzemnění elektrické instalace je dotyk jejího krytu stejně nebezpečný jako dotyk fázového drátu elektrické sítě.

Na základě snížení hodnot nebo vyrovnání potenciálů uzemněného elektrického zařízení pomáhá princip ochranného uzemnění snížit napětí pouzdra vzhledem k předmětu použitému k uzemnění, který se často používá jako půda. Z tohoto důvodu proud, který prochází tělem uživatele a napětí dotyku (krok), dosáhne hodnot, které jsou absolutně bezpečné pro člověka a technologii.

Funkce uzemnění bude plně implementována, pokud se ukazatele proudu zemního zkratu nezvýší v důsledku snížení uzemňovacího odporu. Tento stav je plně v souladu s izolovanou neutrální sítí – s generátorem nebo transformátorovým zařízením, které není připojeno k uzemňovacímu systému nebo k němu připojeno prostřednictvím vysokého odporu různých měřících, signalizačních a ochranných zařízení.

Jak se provádí výpočet?

Výpočet ochranného uzemnění spočívá v zásadě v přesném určení hlavních parametrů. Jsou povinni vytvořit obvod, který vytvoří nejbezpečnější krokové a dotykové napětí, které se objeví v okamžiku fázového uzavření do pouzdra. Na základě vypočtených hodnot, které jsou v rámci přípustných limitů, se počítá počet a rozměry uzemňovacích vodičů, plánuje se pořadí umístění jednotlivých prvků.

Klasifikace uzemnění

Podle původu jsou uzemňovací vodiče rozděleny do dvou kategorií, při výpočtech je nutné vzít v úvahu jejich specifické rozdíly a vlastnosti:

• Přírodní objekty představované vodivými částmi třetích stran v přímém kontaktu se zemí. Do kategorie přírodních uzemňovacích vodičů patří rovněž předměty, jejichž elektrický kontakt se zemí je vytvářen prostřednictvím mezilehlého vodivého média.

V přirozeném zemním elektrodovém systému jsou svislé prvky spojeny (zatloukány, spuštěny do vrtaných studen) svislé prvky propojeny horizontálně

Kromě zeminy a vody jsou kovové vodovodní potrubí a další inženýrské sítě položené příkopovou metodou klasifikovány jako přirozené zemnící vodiče. Potrubí s hořlavými a výbušnými látkami, dálnice postavené s částečným využitím trubek a částí z PVC nelze použít jako zemnící vodiče přírodního původu. Jsou navrženy tak, aby poskytovaly bezporuchovou funkčnost elektrického zařízení v nouzových a normálních podmínkách. Pracovní a ochranné uzemnění eliminující pravděpodobnost poškození jsou instalovány hlavně v zemi.

• Umělé zemní elektrody, nejčastěji reprezentované svislými nebo vodorovnými elektrodami.

Metoda výpočtu parametrů

K provedení výpočtů jsou požadována následující data:

• charakteristika konkrétního elektrického zařízení, jako je typ zařízení a jeho hlavní zařízení, provozní napětí, možné metody uzemnění neutrálů transformačních a generačních zařízení;
• velikost a konfigurace elektrod, což umožňuje vzít v úvahu odhadovanou hloubku jejich ponoření do země;
• informace o měření odporu půdní vrstvy v území vybaveném uzemňovacím systémem, charakteristikách specifické klimatické zóny (lze je získat v místní meteorologické službě);

Ochranný uzemňovací obvod je uveden v části

Důležité. Při umísťování ochranného uzemňovacího systému do dvou půdních vrstev je zapotřebí údajů o odporu každé z nich, bude zapotřebí přesných údajů o síle horní vrstvy..

• informace o dostupnosti vhodných přírodních uzemňovacích vodičů, na nichž mohou být objekty použity pro uzemnění, budou také vyžadovat skutečné ukazatele odolnosti těchto objektů vůči proudu, získané měřením;
• přesné ukazatele vypočteného zemního poruchového proudu vypočteného standardním způsobem;
• vypočtené charakteristiky přípustných napětí a norem EMP, doba ochrany uzemnění, která je nezbytná, pokud byly výpočty provedeny podle hodnot dotykového napětí a hodnot krokového napětí.

Pro případy instalace prvků uzemňovacího systému do homogenní půdy se počítají hlavně ochranné uzemnění a nulování elektrických instalací. Nyní však byly vyvinuty výpočetní metody, které se používají s uspořádáním uzemňovacích vodičů v heterogenní zemi.

• Výpočet uzemňovacích vodičů umístěných v homogenním prostředí vyžaduje zohlednění hodnot odporu sezónně zamrzající vrstvy během období zmrazování a sušení Země. Chcete-li získat přesné hodnoty, použijte speciální koeficienty použité v výpočty pro uzemňovací systémy jakákoli složitost.
• Výpočet uzemňovacích vodičů instalovaných ve dvou nebo více vrstvách půdy vyžaduje zohlednění hodnot odporu všech vrstev. Výpočet je založen na zohlednění všech potenciálů indukovaných na nainstalovaných elektrodách, které jsou součástí složité struktury ze skupiny uzemňovacích spínačů..

Nezávisle na metodě výpočtu je společným parametrem všech schémat požadovaný odpor stanovený v souladu s předpisy PES.

U elektrických zařízení s napětím do 1 kV se výpočet odporu uzemňovacího prvku zahrnutého v ochranném uzemňovacím systému s izolovaným nulovým bodem (typ IT) provádí v souladu s podmínkou:

V této nerovnosti je proměnná Rz hodnotou odporu uzemňovacího zařízení (vyjádřená v Ohmech), konstantní hodnota je Upr.add. – parametr kontaktního napětí (50 V), Iz – celková hodnota zemního spojení vyjádřená v A.

Podle regulačních požadavků se hodnota Rz mění od 4 ohmů do 10 ohmů (neexistují žádné zvláštní požadavky na dolní mezní hodnotu, horní je maximální přípustný parametr) za předpokladu, že výkon paralelně připojeného síťového napájení a transformátorů a generátorů není vyšší než 100 kVA..

K uspořádání ochranného uzemnění zařízení s vyšším napětím se ve výpočtech používají další hodnoty:

• 0,5 Ohm v energetických sítích s účinně uzemněným neutrálem s jejich charakteristickými velkými proudy k zemi;
• ne vyšší než 10 Ohmů při 250 V kontaktním napětí v systémech s izolovaným neutrálem (podmínka platí pro nízké proudy k uzemňovacímu objektu pro zařízení s napětím vyšším než 1 000 V).

Poznámka. Výhodné jsou minimální hodnoty odporu pro zemní smyčky. Čím nižší je jeho hodnota, tím účinnější bude pohyb proudu objekty s nejmenším odporem.

Během provozu se může zvýšit proudový rozptylový odpor vypočtený pro instalaci uzemňovacího systému vypočítaný pro uzemňovací vodič. Jeho hodnota musí být neustále sledována..

Schéma zapojení a instalace

V bytových domech jsou instalovány jističe, které chrání obyvatele před poškozením;.

V autonomním bydlení a v letních chatkách je z důvodu nedostatku technické schopnosti instalovat odpojovací automatizaci nutné ochranné uzemňovací zařízení, které lze provést kontaktováním elektrikářů nebo vyrobit vlastními rukama.

Uzemňovací systém bez hlubokého uzemnění

Prvky obvodu, které neobsahují hluboko uzemněnou elektrodu, mohou být instalovány v řadě nebo uspořádány ve formě jakéhokoli geometrického tvaru. Tvar obrysu závisí na vlastnostech místa. Tato metoda je použitelná, pokud je délka pozemních linií do 3 metrů.

• Vertikální uzemnění proniká. Vzdálenost mezi uzemňovači instalovanými svisle v zemi se vypočítá na základě délky těchto částí uzemňovacího systému. To je nezbytné pro minimalizaci stínění, protože čím jsou prvky blíže, tím větší je stínící efekt.

• Provádí se postupné měření skutečných hodnot odporu jednotlivých uzemňovacích vodičů. Musí být nainstalovány v takovém množství, které zajistí vytvoření minimálního odporu..

Poznámka. K uzemnění stejných ploch země se často používá jiný počet uzemňovacích prvků, protože odpor země ovlivňuje velikost odporu.

• Probíhá připojení jednotlivých uzemňovacích spínačů. Uzemňovací spínače s antikorozním povlakem se připojují pomocí speciálních konektorů. Uzemňovací zařízení ze železného kovu jsou spojena výhradně svařováním, švy jsou pokryty bitumenovým tmelem.

Skupinový systém s umělým uzemněním

Jedná se o jednoduchý ochranný zemnící obvod, který je k dispozici pro nezávislou realizaci s rovnoramenným obrysem trojúhelníku. Tento elektrický ochranný systém je umístěn metr od spodního okraje základny nebo stěny.

• V souladu s vybranou konfigurací je vykopána příkop o hloubce 0,8 metru. Délka každé strany trojúhelníku je 3 m.
• Ve vrcholech trojúhelníku je žádoucí vyvrtat hloubku tří metrů. Pokud by bylo rozhodnuto zatloukat svislým zemnicím vodičem kladivem, stačilo by 1,5 m studny.

Poznámka. Je mnohem snazší zatloukat předměty se špičatými konci. Naostřete materiál, který hodláte kladivem, bruskou.

Jako materiál pro vertikální uzemnění je vhodná kovová trubka o průměru 50 mm, ocelová tyč 10 mm, roh se stranou 50 mm. Bude to trvat tři segmenty tři metry dlouhé. Vodorovný zemnící prvek může být vyroben z devíti metrů ocelového pásu o tloušťce 4 mm a šířky 40 mm.

• Poté je připojená zemní smyčka připojena svařením k vodiči. Je vyrobena z kruhové tyče nebo pásové oceli. Připojuje se k přirozenému uzemňovacímu vodiči..

Instalovaný obvod úspěšně provede přiřazení ochranného odporu, pokud je připojen k ocelovému vodovodnímu potrubí položenému v zemi, k kovovým trubkám vodních vrtů, k jiným železobetonovým a kovovým konstrukcím. Po instalaci ochranného uzemnění musí být všechny zákopy a výkopy vyplněny homogenní zeminou bez zahrnutí drceného kamene a stavebního odpadu..

Po získání představy o tom, co se nazývá ochranné uzemnění, po seznámení se se způsoby konstrukce elektrického ochranného systému, můžete bezpečně pokračovat se samoinstalací. Nezapomeňte na měření hodnoty odporu po instalaci. Pokud neexistují žádná odpovídající zařízení a dovednosti, je třeba zavolat elektrikáře.