Skyddsjordning i elinstallationer

Nollställning kallas den elektriska anslutningen av icke-ledande metalldelar av elektriska installationer med den jordade nollan av sekundärlindningen av en trefastransformator eller generator, med den jordade utgången från en enfasströmkälla, med den jordade mittpunkt i DC-nätverk.

Principen för återställningens funktion är baserad på förekomsten av en kortslutning under ett fasavbrott av den icke-strömliga delen av enheten eller enheten, vilket leder till driften av skyddssystemet (strömbrytare eller sprängda säkringar).

Nollställning är huvudmåttet för skydd mot indirekt kontakt i elektriska installationer upp till 1 kV med ett neutralt jordat nätverk. Eftersom neutralen är jordad kan jordning betraktas som en specifik typ av jordning.

En neutral skyddstråd kallas en tråd som förbinder de neutraliserade delarna (höljen, strukturer, höljen, etc.) med strömkällans jordade neutrala (transformator, generator). Se här för mer information: Skyddsledare i elektriska installationer (PE-ledare).

I 380/220 V-nät enl PUE-krav jordning av nollpunkter (nollpunkter) av transformatorer eller generatorer tillämpas.

Överväg först ett 380 V-nätverk med en jordad neutral. Ett sådant nätverk visas i fig. 1.

Om en person vidrör en ledare i detta nätverk, bildas en felkrets under påverkan av fasspänningen, som stänger genom människokroppen, skor, golv, mark, neutral jord (se pilar). Samma krets bildas om en person vidrör höljet med skadad isolering. Det är dock omöjligt att helt enkelt jorda den elektriska mottagarens hölje.

Ris. 1. Beröring av en ledning i ett nätverk med en jordad noll

Ris. 2. Jordning av den elektriska mottagaren i ett nätverk med en jordad noll

För att förstå detta, låt oss anta att sådan jordning ändå utförs (fig. 2) och installationen är kortsluten till motorhuset. Kortslutningsströmmen kommer att flyta genom två jordningsbrytare — en elektrisk mottagare Rc och en neutral R® (se pilar).

Från Ohms lag nätverkets Ufs fasspänning kommer att fördelas mellan jordningselektroderna Rz och Ro i proportion till deras värden, d.v.s. ju större resistans jordelektroden har, desto större är spänningsfallet i den.

Om till exempel motståndet Ro = 1 ohm, Rz = 4 ohm och Uf = 220 V, så kommer spänningsfallet att fördelas på följande sätt: vid motståndet Rz kommer vi att ha 176 V, och vid motståndet Ro kommer vi att ha = 44 V.

Detta skapar en farlig spänning mellan motorhuset och jord. En person som rör vid skåpet kan få en elektrisk stöt.Om det finns ett omvänt förhållande mellan resistanser, det vill säga Ro kommer att vara större än Rz, kan en farlig spänning uppstå mellan jorden och ramarna på utrustningen som är installerad nära transformatorn och har en gemensam jord med nollan.

Ris. 3... Återställning av den elektriska mottagaren i ett nätverk med jordad noll

Av denna anledning, i installationer med en jordad noll med en spänning på 380/220 V, används en annan typ av jordningssystem: alla metallhöljen och strukturer är elektriskt anslutna till transformatorns jordade nolla genom nätverkets nollledning eller en speciell nollledning (Fig. 3) Därför blir varje kortslutning till huset en kortslutning, och nödsektionen stängs av av en säkring eller strömbrytare. Ett sådant jordningssystem kallas för att försvinna.

På så sätt uppnås säkerhetsjordning genom att koppla bort den nätdel där en kortslutning har uppstått till huset.

Den skyddande effekten av jordning består i att automatiskt koppla bort den del av kretsen med skadad isolering och samtidigt minska potentialen hos huset för tiden från kortslutningsögonblicket till frånkopplingsögonblicket. Efter att en person vidrör kroppen på en elektrisk mottagare som inte är avstängd av någon anledning, kommer en strömgren att dyka upp i kretsen genom människokroppen.

Dessutom, om en jordfelsbrytare är installerad i denna linje, fungerar den också, men inte från en stor ström, utan eftersom strömmen i fasledningen blir olik strömmen i den neutrala arbetsledningen, eftersom det mesta av strömmen sker i en skyddande jordkrets förbi jordfelsbrytaren.Om både en jordfelsbrytare och en strömbrytare är installerade på denna linje, kommer endera eller båda att fungera, beroende på hastigheten och storleken på felströmmen.

Precis som inte all jordning ger säkerhet, är inte alla jordningar lämpliga för att ge säkerhet. Återställningen ska göras så att kortslutningsströmmen i nödsektionen når ett värde som är tillräckligt för att smälta säkringen till närmaste säkring eller stänga av maskinen. För detta måste kortslutningsresistansen vara tillräckligt låg.

Om utlösning inte inträffar kommer felströmmen att flyta genom kretsen under lång tid och en spänning i förhållande till jord kommer inte bara att uppstå i felfallet utan även i alla återställningsfall (eftersom de är elektriskt anslutna). Denna spänning är lika med storleken på produkten av felströmmen av motståndet hos den neutrala ledningen i nätverket eller den neutrala ledningen och kan vara betydande i storlek och därför farlig, särskilt på platser där det inte finns någon potentialutjämning. För att förhindra en sådan fara är det nödvändigt att noggrant följa PUE-kraven för jordningsanordningen.

Den skyddande verkan av neutralisering tillhandahålls av den tillförlitliga driften av överströmsströmmen för att snabbt koppla bort nätverkssektionen med skadad isolering. Från PUE tiden för automatisk avstängning av den skadade ledningen för 220 / 380V-nätverket bör inte överstiga 0,4 s.

För detta är det nödvändigt att kortslutningsströmmen i fas-noll-kretsen uppfyller villkoret ITo > k az nom, där k är tillförlitlighetsfaktorn, Inom - nominell ström från inställningen av frånkopplingsanordningen (säkring, automatisk fysisk växla).

Tillförlitlighetskoefficienten k enligt PUE måste vara minst: 3 — för säkringar eller strömbrytare med termisk utlösning (termo-relä) för normala rum och 4 — 6 — för explosiva områden, 1,4 — för automatiska omkopplare med elektromagnetisk utlösning i alla rum .

Spridningsmotståndet för den neutrala jordningsanordningen Ro (arbetsjord) får inte vara mer än 2, 4 respektive 8 ohm vid nominell spänning 660, 380 och 220 V i trefasiga elektriska installationer.