Elektromos biztonság: mi a különbség a földelés és a nullázás között?

A cikk tartalma

• A földelés szerepe egy háromfázisú hálózatban
• Hogyan működik a földhurok?
• A földelés és a nullázás közötti különbség
• A földelő rendszerek típusai
• Az elektromos telepítés legfontosabb pontjai

Az elektromos biztonság bizonyos szempontjai nem teljesen egyértelműek a laikus számára, és ez különbözteti meg őt az elektromos hálózatok telepítését engedélyező szakembertől. Ma az elektromos rendszerek legfontosabb alkotóelemeiről – a földelésről és a semlegesítésről – fogunk beszélni..

A földelés szerepe egy háromfázisú hálózatban

Bármely elektromos rendszer háromfázisú váltóáramú hálózatra épül vagy annak része. Anélkül, hogy túl mélyen belemennénk az elméletbe, emlékeztetünk bármely háromfázisú rendszer működésének alapvető meghatározására..

Bármely két fázis között 380 V feszültség fordul elő másodpercenként 50-szer. Különösen ebben a pillanatban az egyik vezető földre alakul – szabad elektronok forrása, a másik vezető pedig ezeket az elektronokat fogadja el..

Ugyanez a jelenség fordul elő a másik két fázispárban, de a fázisok „átkapcsolásának” közötti időbeli különbség az egyik oszcillációs periódusának körülbelül egyharmadát jelenti. Ennek a munkavégzésnek a megjelenése a legnépszerűbb elektromos gépek típusának köszönhető. Ha a fázisokat egy körbe rendezi a megfelelő sorrendben, akkor az áram előfordulása egy körben is követni fogja, és képes lesz a motor kerek magjára tolni. Az elektromos csatlakozások legegyszerűbb verziójában mindhárom fázist egy ponton kell csatlakoztatni, míg egy adott pillanatban csak kettőnek lesz csúcsteljesítménye.

A fő probléma az, hogy az egyes fázisokban lévő munkadarabok (motortekercsek vagy fűtőtekercsek) ellenállása nem lehet teljesen azonos. Ezért az áram mind a három áramkörben mindig eltérő lesz, és ezt a jelenséget valamilyen módon kompenzálni kell. Ezért mindhárom fázis konvergenciapontja a talajhoz van kötve annak érdekében, hogy a maradék elektromos potenciált belevegye..

Hogyan működik a földhurok?

A többszintes épület bármely bejárata ugyanúgy modellezhető. Azonban a lakások, amelyek a három rendelkezésre álló szakaszban oszlanak meg, véletlenszerűen fogyasztanak áramot, és ez a fogyasztás folyamatosan változik. Természetesen a házkábelnek az elosztási pontban (RP) történő csatlakozási pontján átlagosan a fázisokban az áramok különbsége nem haladja meg a névleges terhelés 5% -át. Ritka esetekben azonban ez az eltérés meghaladhatja a 20% -ot, és ez a jelenség komoly problémákat ígér..

Ha egy pillanatra elképzeljük, hogy az elektromos emelvény vagy éppen annak keretrésze, amelyre az összes semleges vezetéket csavarják, a talajtól elszigetelten működik, akkor a különféle fázisokban lévő apartmanok fogyasztásának ilyen nagy különbsége a következő mintázatot eredményezheti:

1. A legterhelt fázison a feszültség esése a terheléssel arányosan történik.
2. A fennmaradó fázisokban ez a feszültség növekszik.

A földhurokhoz kapcsolt semleges vezeték pótlólagos elektronforrásként szolgál erre az esetre. Segít kiküszöbölni a terhelés aszimmetriáját és elkerüli a túlfeszültségeket a háromfázisú áramkör szomszédos ágain..

A földelés és a nullázás közötti különbség

Ha egyetlen fázispár működése közben a terhelés nem azonos, akkor a konvergencia pontján minden bizonnyal pozitív elektromos potenciál jelentkezik. Vagyis ha a földelő áramkör szakadásakor egy ember megragadja az autópálya házát, akkor sokk lesz, és ennek a sokknak az erőssége a terhek aszimmetriájának mértékétől függ..

A legtöbb elektromos gépet úgy tervezték, hogy a terhek egyenletesen oszlanak meg mindhárom fázisban, különben néhány vezeték felmelegszik és elhasználódik, mint mások. Ezért egyes készülékek fázisának csatlakozási pontját külön negyedik érintkezőbe hozzák, amelyhez a semleges vezető csatlakozik.

És itt a kérdés: honnan szerezhető meg ugyanaz a nulla vezető? Figyelembe véve a nagyfeszültségű vezetékek pólusait, csak három vezeték van rajta, azaz három fázis. És a villamosenergia-szállításhoz ez elég, mert az összes transzformátor a lépcsőzetes alállomásokon szimmetrikus terheléssel rendelkezik a tekercsekre, és mindegyiket a többitől függetlenül földeljük..

És ez a negyedik vezető megjelenik az utolsó transzformátor alállomásokon (TS) a transzformációk láncában, ahol a 6 vagy 10 kV 220/380 V-rá alakul, ahogyan megszoktuk, és nincs aszinkron terhelés valószínűtlensége. Ezen a ponton a transzformátor három tekercsének kezdete össze van kötve és csatlakoztatva van egy közös földelési rendszerhez, és ettől a ponttól a negyedik, semleges huzal származik.

És most megértjük, hogy a földelés a földbe merített rudak rendszere, és a földelés a középpont kényszerített összeköttetése a talajjal a veszélyes potenciál és az aszimmetria kiküszöbölése érdekében. Ennek megfelelően a semleges vezetéket a földelési ponttal vagy ahhoz közelebb kell kötni, és a védő földelő vezetéket közvetlenül a földhurokhoz kell csatlakoztatni.

A földelő rendszerek típusai

Észrevetted, hogy a háromfázisú kábel semleges vezetékének keresztmetszete kisebb, mint a többinek? Ez nagyon érthető, mert nem a teljes terhelés esik rá, hanem csak a fázisok közötti áramkülönbség. A hálózatnak legalább egy földhuroknak kell lennie, és általában az áramforrás közelében található: az alállomáson lévő transzformátor. Ebben az esetben a rendszer kötelező nullázást igényel, ugyanakkor a nullvezető védelem megszűnik: sokak számára ismert, mi történik, ha a nulla „kiégett” a TP-ben. Ezért a földelővezeték teljes hosszában több földelő hurok is lehet, és általában ilyen..

A földeléshez – a földeléstől eltérően – természetesen egyáltalán nincs szükség, de gyakran rendkívül hasznos. A háromfázisú hálózat közös és ismételt nullázásának helye szerint többféle rendszert különböztetünk meg.

Az I-T vagy T-T nevű rendszerekben a védővezetőt mindig a forrástól függetlenül vesszük, ehhez a fogyasztó saját áramkört rendez. Még ha a forrásnak is van saját földelési pontja, ahová a semleges vezetéket csatlakoztatják, az utóbbinak nincs védő funkciója, és semmilyen módon nem érintkezik a fogyasztó védőáramkörével.

A fogyasztói földelés nélküli rendszerek gyakoribbak. Ezekben a védővezetőt a forrásról a fogyasztóra továbbítják, többek között a semleges vezetéken keresztül. Az ilyen sémákat a TN előtag és a három utótag egyike jelöli:

1. TN-C: védő és semleges vezetők vannak kombinálva, az aljzatok összes földelő érintkezője a semleges vezetékhez van csatlakoztatva.
2. TN-S: a védő és a semleges vezetők sehol nem érintkeznek, de ugyanarra az áramkörre csatlakoztathatók.
3. TN-C-S: a védővezető maga az áramforrásból származik, de ott még mindig csatlakozik a semleges vezetékhez.

Az elektromos telepítés legfontosabb pontjai

Tehát hogyan lehet mindez az információ hasznos a gyakorlatban? A fogyasztók saját földelésével bíró rendszerek természetesen előnyösek, ám ezeket technikailag lehetetlen végrehajtani, például sokemeletes lakásokban vagy sziklás talajon. Tudnia kell, hogy amikor a semleges és a védővezetőket egyetlen vezetékben (úgynevezett PEN) kombinálják, az emberek biztonsága nem prioritás, és ezért azoknak a berendezéseknek, amelyekkel az emberek érintkezésbe kerülnek, differenciált védelemnek kell lenniük.

És itt a kezdő telepítők egy csomó hibát követnek el, helytelenül meghatározzák a földelési / földelési rendszer típusát, és ennek megfelelően helytelenül csatlakoztatják az RCD-t. Kombinált vezetővel ellátott rendszerekben az RCD bármilyen ponton telepíthető, de mindig a kombináció helyét követően. Ez a hiba gyakran akkor fordul elő, amikor TN-C és TN-C-S rendszerekkel dolgozik, és különösen akkor, ha az ilyen rendszerekben a semleges és a védővezetők nem rendelkeznek megfelelő jelöléssel..

Ezért soha ne használjon sárga-zöld vezetékeket ott, ahol erre nincs szükség. Mindig őrölt fémszekrények és berendezés tokjai, de nem olyan kombinált PEN vezetékkel, amelyen nulla törés esetén veszélyes lehet, hanem egy PE védővezetékkel, amely a saját áramkörébe kapcsolódik.

Mellesleg, ha van saját áramköre, nagyon-nagyon nem ajánlott nem védett földelést végezni rajta, kivéve, ha ez a saját alállomás vagy generátor áramköre. A helyzet az, hogy nulla szünettel az aszinkron terhelés különbsége a városi hálózatban (és ez több száz amper lehet) a földön megy az áramkörön keresztül, a csatlakozó vezetéket fehérre hevítve.