Co to jest uziemienie i do czego służy?
Zasada działania
Działanie uziemienia ochronnego i uziemienia ochronnego różni się tym, że podczas uziemienia, jeśli na obudowie urządzenia pojawi się niebezpieczny potencjał, może się zdarzyć zwarcie. Pod działaniem prądu zwarciowego o wartości kilkakrotnie większej niż prąd znamionowy sieci następuje zadziałanie bezpiecznika lub innego urządzenia ochronnego. W przypadku uziemienia ochronnego szkodliwy wpływ prądu elektrycznego jest neutralizowany przez zmniejszenie wielkości napięcia dotykowego (i napięcia krokowego) do bezpiecznej wartości. Uszkodzone urządzenia gospodarstwa domowego lub urządzenia elektryczne, które nie mają uziemienia ochronnego lub uziemienia, mogą być zasilane energią przez długi czas i stać się niebezpieczne dla ludzi w momencie kontaktu lub zbliżania się do urządzenia na niebezpiecznej odległości.
Jak wspomniano powyżej, gdy faza dostanie się do korpusu urządzenia, który jest wykonany z metalu i podłączony do przewodu ochronnego, następuje zwarcie. Wielkość prądu zwarciowego jest kilkakrotnie większa niż prąd nominalny. Pod jego wpływem uruchamiane są urządzenia zabezpieczające. W rezultacie linie elektryczne połączone przez urządzenie ochronne są odłączone.
Pole przekroju przewodów powinno być wybrane w oparciu o wymagania odpowiednich rozdziałów PUE. W przypadku przewodów ochronnych PUE (sekcja 1.7.5) określa zależność ich przekroju od przekroju przewodów fazowych. Tak więc dla obszarów przekroju przewodów fazowych mniejszych niż 16 mm2, pole przekroju przewodu ochronnego jest równe polu przekroju przewodu ochronnego. Jeśli powierzchnia przekroju przewodu fazowego jest w zakresie od 16 do 35 mm2, wówczas pole przekroju przewodu ochronnego wynosi 16 mm2 oraz jeżeli pole przekroju przewodu fazowego jest większe niż 35 mm2, wówczas obszar przewodu ochronnego wybiera się 2 razy mniej. Ponadto pole przekroju można obliczyć niezależnie na podstawie tej samej pozycji PUE. Głównym warunkiem wyboru jest zapewnienie prędkości, która jest obliczana według wzoru:
S≥ I * √t / k,
Wzór ten odzwierciedla bezpośrednią zależność wartości pola przekroju przewodu ochronnego (S) od wartości prądu zwarciowego, przy którym zapewniono urządzenia ochronne zgodnie z tabelą 1.7.1 Kodeksu elektrycznego i 1.7.2 Kodeksu ochrony elektrycznej lub przez nie więcej niż 5 sekund zgodnie od 1.7.79 PUE i wartości czasu odpowiedzi urządzenia zabezpieczającego (t). Odwrotna zależność od wartości współczynnika, która jest określona przez materiał przewodu ochronnego, jego izolację, początkową i końcową temperaturę przewodnika. Wartość k dla przewodów ochronnych w różnych warunkach podano w tabeli 1.7.6-1.7.9 EMP.
Poniższy schemat powtarza poprzednio określoną zasadę działania i zastosowanie ochronnego systemu uziemiającego.
Celem takiego urządzenia jest szybkie odłączenie wadliwego sprzętu elektrycznego od zasilania, neutralizując w ten sposób szkodliwy wpływ prądu elektrycznego, gdy osoba dotknie wadliwego urządzenia.
Schemat działania systemu uziemiającego w przypadku uszkodzenia izolacji pokazano poniżej:
Dowiedz się jaka jest różnica między uziemieniem a uziemieniemMożesz z naszego artykułu!
Zakres zastosowania
Uziemienie ochronne stosuje się w sieciach trójfazowych prądu przemiennego oraz sieciach jednofazowych prądu przemiennego i stałego, których poziom napięcia wynosi do 1000 V.
Jeśli sieć elektryczna jest trójfazowym prądem przemiennym, a poziom napięcia wynosi 660 / 380V, 380 / 220V lub 220 / 127V, wówczas przewód neutralny jest uziemiony - sieć typu TN.
Jeśli sieć jest jednofazowym prądem przemiennym, wówczas uziemienie ochronne jest stosowane, pod warunkiem, że gniazdo sieciowe jest uziemione.
Jeśli sieć jest jednofazowym prądem stałym, wówczas uziemienie ochronne jest stosowane, jeśli punkt środkowy źródła energii elektrycznej jest uziemiony.
Uziemienie ochronne można wykonać zarówno za pomocą przewodów PE, jak i za pomocą połączonego przewodu PEN. Zastosowanie tego lub innego rodzaju uziemienia ochronnego zależy od tego, który system uziemienia jest zastosowany w instalacji elektrycznej i od jakiego rozmiaru jest pole przekroju kabli zasilających.
Zgodnie z klauzulą 1.7.131 PUE funkcjonalność zerowych ochronnych i zerowych przewodników roboczych można łączyć, pod warunkiem że są one stosowane w obwodach wielofazowych w układzie TN i są ustawione stacjonarnie. W takim przypadku należy przestrzegać wymagań dotyczących zapewnienia pola przekroju przewodów wykonanych z różnych materiałów. Przewody kabli miedzianych muszą mieć pole przekroju co najmniej 10 mm2, żyły kabli aluminiowych - nie mniej niż 16 mm2.
Punkt 1.7.132 PUE zabrania łączenia funkcjonalności zerowych ochronnych i zerowych przewodów roboczych w obwodach jednofazowych i prądu stałego. Do uziemienia ochronnego stosuje się oddzielny trzeci przewodnik - wyjątkiem jest odgałęzienie od linii napowietrznej o napięciu do 1 kV do jednofazowych odbiorców energii elektrycznej.
Spotkanie
Uziemienie ochronne służy jako ochrona przed porażeniem prądem podczas pracy urządzeń elektrycznych do różnych celów - domowych, przemysłowych.
Na powyższym rysunku neutralny przewód ochronny systemu TN-S jest oznaczony PE. Pokazano obwód przewodzący łączący otwarte powierzchnie przewodzące i uziemiony punkt neutralny na źródle zasilania w sieci trójfazowej. Ten schemat odzwierciedla cel ochronnego przewodu neutralnego podczas uziemiania neutralnego przewodu ochronnego w systemie TN-S, gdy stosuje się oddzielny przewód ochronny.
Jeśli w systemie zastosowano uziemienie TN-C, wówczas schemat będzie wyglądał następująco:
W takim przypadku zerowe przewody robocze i zerowe przewody ochronne są połączone w jeden przewód PEN.
W tej sieci trójfazowej neutralny przewód ochronny PE jest oddzielony od przewodu PEN na wejściu do instalacji elektrycznej:
W systemie prądu stałego punkt środkowy źródła jest uziemiony - rysunek poniżej:
1 - neutralne uziemienie (punkt środkowy) w sieci prądu stałego; 2 - otwarte elementy sieci przewodzącej; 3 - zasilacz prądu stałego.
We wszystkich rozważanych przypadkach ochronny przewód neutralny pełni funkcję ochronną, aw przypadku połączenia z przewodem roboczym N w systemie TN-C pełni również funkcję roboczego przewodu neutralnego.
Zalecamy wreszcie obejrzenie przydatnego filmu na ten temat:
Zbadaliśmy więc urządzenie, zasadę działania i cel uziemienia ochronnego. Mamy nadzieję, że teraz rozumiesz, jak działa ten system i dlaczego jest potrzebny.
Przyda się czytać:
Ładowanie ...
