Det mest skandalösa problemet är jordning (återställning)

Generellt sett kan det noteras att elektricitetens stora och fruktansvärda kraft länge har beskrivits, beräknats, införts i tjocka tabeller. Regelverket, som definierar vägarna för sinusformade elektriska signaler med en frekvens på 50 Hz, kan störta vilken neofyt som helst med sin volym. Och ändå har varje besökare på tekniska forum länge vetat att det inte finns något mer skandalöst problem än jordning.

Massan av motstridiga åsikter gör egentligen ingenting för att fastställa sanningen. Dessutom är denna fråga verkligen allvarlig och kräver mer noggrann övervägande.

Grundläggande koncept

Om du missar introduktionen av "elektroingenjörens bibel" (PUE), för att förstå jordningsteknik bör du (till att börja med) hänvisa till kapitel 1.7, som kallas "Jordning och elektriska säkerhetsåtgärder".

I punkt 1.7.2. PUE säger:

Elinstallationer när det gäller elsäkerhetsåtgärder är indelade i:

• elinstallationer över 1 kV i nätverk med en effektivt jordad noll (med stora jordfelsströmmar) ,;
• elektriska installationer över 1 kV i nätverk med isolerad noll (med låga jordströmmar);
• elektriska installationer upp till 1 kV med jordad neutral;
• elinstallationer upp till 1 kV med isolerad noll.

Majoriteten av bostads- och kontorsbyggnader i Ryssland använder en solid jordad neutral... Punkt 1.7.4. lyder:

En dödjordad nolla är nollpunkten för en transformator eller generator som är ansluten till en jordningsanordning direkt eller genom ett lågt motstånd (t.ex. genom strömtransformatorer).

Termen är inte helt klar vid första anblicken - neutral och jordningsanordning finns inte vid varje tur i populärvetenskaplig press. Därför kommer nedan alla obegripliga platser att gradvis förklaras.

Låt oss introducera några termer - så det blir möjligt att tala minst ett språk. Kanske kommer punkterna att visas "ur sitt sammanhang". Men PUE inte fiktion och sådan separat användning måste vara fullt motiverad — liksom användningen av separata artiklar i brottsbalken. Den ursprungliga PUE är dock ganska lättillgänglig både i bokhandeln och på webben – du kan alltid hänvisa till originalkällan.

• 1.7.6. Jordning av någon del av en elektrisk installation eller annan installation är den avsiktliga elektriska anslutningen av den delen till en jordningsanordning.
• 1.7.7. Skyddsjordning är jordning av delar av en elektrisk installation för att säkerställa Elsäkerhet.
• 1.7.8. Arbetsjordning är jordning av varje punkt i de strömförande delarna av en elektrisk installation, vilket är nödvändigt för att säkerställa driften av en elektrisk installation.
• 1.7.9.Nollställning i elektriska installationer med en spänning på upp till 1 kV är avsiktlig anslutning av delar av en elektrisk installation som normalt inte förses med en jordad noll till en generator eller transformator i trefasströmnät, med en dödjordad utgång på en enfas strömkälla, med en dödjordad mittpunkt på källan i DC-nätverk.
• 1.7.12. En jordningsledare kallas en ledare (elektrod) eller en uppsättning metallanslutna ledare (elektroder) i kontakt med jord.
• 1.7.16. En jordledning är en ledning som kopplar samman delar som behöver jordas till en jordledning.
• 1.7.17 Skyddsledaren (PE) i elektriska installationer är en ledare som används för att skydda människor och djur från elektriska stötar. I elektriska installationer upp till 1 kV kallas skyddsledaren som är ansluten till generatorns eller transformatorns jordade nolledare för nollskyddsledare.
• 1.7.18. Neutral arbetsledning (N) i elektriska installationer upp till 1 kV är en ledning som används för att försörja elektriska mottagare, ansluten till den jordade nollan på en generator eller transformator i trefasströmnät, med en jordad utgång från en enfas strömkälla , med en dödpunkt för källan i tretrådiga DC-nätverk. Kombinerad nollskyddande och nollarbetande ledare (PEN) i elektriska installationer upp till 1 kV är en ledare som kombinerar funktionerna för nollskyddande och nollarbetande ledare. I elektriska installationer upp till 1 kV med en solid jordad nolledare kan den neutrala arbetsledaren utföra funktionerna hos en neutral skyddsledare.

Ris. 1. Skillnaden mellan skyddande jordning och skyddande «noll»

Så en enkel slutsats följer direkt från PUE-villkoren.Skillnaderna mellan "ground" och "noll" är mycket små... Vid första anblicken (hur många kopior är trasiga på denna plats). Åtminstone bör de vara anslutna (eller till och med kan göras "i en flaska"). Frågan är bara var och hur det görs.

Längs vägen noterar vi punkt 1.7.33.

Jordning eller jordning av elektriska installationer måste utföras:

• vid spänningar på 380 V och mer växelström och 440 V och mer likström — i alla elektriska installationer (se även 1.7.44 och 1.7.48);
• vid nominell spänning över 42 V men under 380 V AC och över 110 V men under 440 V DC — endast i rum med ökad fara, särskilt farliga och i utomhusinstallationer.

Det finns med andra ord inget behov av att jorda eller neutralisera en enhet som är ansluten till 220 volt AC alls. Och det finns inget särskilt överraskande i detta - den tredje tråden observeras faktiskt inte i vanliga sovjetiska kontakter. Vi kan säga att Eurostandarden (eller den nya utgåvan av PUE, som ligger nära den), som manifesteras i praktiken, är bättre, mer pålitlig och säkrare. Men enligt den gamla PUE bodde de i vårt land i tiotals år ... Och det som är särskilt viktigt, husen byggdes av hela städer.

Men när det kommer till jordning handlar det inte bara om matningsspänningen. En bra illustration av detta är VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «Elektrisk utrustning för bostäder och offentliga byggnader. Designstandarder» Utdrag ur kapitel 15. Jordning (Jordning) och säkerhetsåtgärder:

15.4. För jordning (jordning) av metalllådor av luftkonditioneringsapparater för hushåll, stationära och bärbara hushållsapparater av klass I (utan dubbel eller förstärkt isolering), elektriska hushållsapparater med en kapacitet på St.1,3 kW, höljen av trefasiga och enfasiga elektriska spisar, pannor och annan uppvärmningsutrustning, såväl som icke-ledande metalldelar av teknisk utrustning i rum med våta processer, måste en separat tråd med ett tvärsnitt lika med användas fas ett, placerad vid kretskortet eller skölden som denna elektriska mottagare är ansluten till, och i ledningarna som förser medicinsk utrustning — från ASU eller byggnadens huvudcentral. Denna ledning är ansluten till den neutrala ledningen i försörjningsnätet. Det är förbjudet att använda en fungerande neutraltråd för detta ändamål.

Det visar sig vara en normativ paradox. Ett av resultaten som var synliga på hushållsnivå var färdigställandet av Vyatka-automatiska tvättmaskiner med en spole av enkelkärnig aluminiumtråd med kravet att utföra jordning (i händerna på en certifierad specialist).

Och ytterligare ett intressant ögonblick: 1.7.39. I elektriska installationer upp till 1 kV med fast jordad noll eller fast jordad utgång av enfas strömkälla, samt med fast jordad mittpunkt i tretrådiga DC-nät, måste en återställning utföras. elektriska installationer för jordning av höljen till elektriska mottagare utan jordning är inte tillåtna.

I praktiken betyder det - om man vill "jorda" - först "noll". Detta är förresten direkt relaterat till den berömda frågan om "batteriladdning" - som av en helt obegriplig anledning av misstag anses vara bättre än jordning (jordning).

Jordningsparametrar

Nästa aspekt att överväga är de numeriska parametrarna för jordning. Eftersom det fysiskt inte är något annat än en tråd (eller en uppsättning trådar), kommer dess huvudsakliga egenskap att vara motstånd.

1.7.62. Motståndet hos jordningsanordningen, kTill vilken nollpunkter från generatorer eller transformatorer eller utgångar från en enfasig strömkälla är anslutna, vid någon tid på året bör inte vara mer än 2, 4 respektive 8 ohm vid en nätspänning på 660, 380 och 220 V vid trefasströmkälla eller 380, 220 och 127 V enfasströmkälla. Detta motstånd måste säkerställas genom att ta hänsyn till användningen av naturligt jordade elektroder, såväl som jordade elektroder för multipel jordning av den neutrala ledaren av luftledningar upp till 1 kV med antalet utgående ledningar minst två. I det här fallet får motståndet hos jordningselektroden som är placerad i närheten av generatorns eller transformatorns nolla eller utgången från enfasströmkällan inte vara mer än: 15, 30 respektive 60 Ohm, på linjespänningar på 660, 380 och 220 V på trefasströmkällan eller 380, 220 och 127 V enfasströmkälla.

För lägre spänning är högre motstånd acceptabelt. Detta är helt förståeligt - det första syftet med jordning är att säkerställa säkerheten för en person i det klassiska fallet med en "fas" som träffar kroppen på en elektrisk installation. Ju lägre motstånd desto mindre potential kan det finnas "på kroppen" vid en olycka. Därför är det första steget att minska risken för högre spänningar.

Dessutom bör det noteras att jordning också används för normal drift av säkringar. För detta är det nödvändigt att nedbrytningslinjen "bara i fall" har väsentligt ändrat egenskaper (först av allt, motståndet), annars kommer utlösningen inte att hända.Ju större kraften hos den elektriska installationen (och spänningen som förbrukas), desto lägre är dess arbetsresistans och följaktligen måste jordresistansen vara lägre (annars kommer säkringarna inte att fungera på grund av en liten förändring i kretsens totala resistans ).

Nästa standardiserade parameter är ledarnas tvärsnitt.

1.7.76. Jordning och neutrala skyddsledare i elektriska installationer upp till 1 kV ska ha dimensioner som inte är mindre än de som anges i tabellen. 1.7.1 (se även 1.7.96 och 1.7.104).

Det är inte tillrådligt att ge hela tabellen, ett utdrag är tillräckligt:

För blank koppar är det minsta tvärsnittet 4 mm 2, för aluminium - 6 mm 2 för isolerade 1,5 mm 2 respektive 2,5 mm 2. Om jordledningarna går in i samma kabel med strömkablarna, deras tvärsnitt kan vara 1 kvm för koppar och 2,5 kvm för aluminium.

Jordning i ett bostadshus

I en normal "hushållssituation" hanterar användare av elnätet (dvs. invånare) endast gruppnätet (7.1.12 PUE. Gruppnätverk — ett nätverk av paneler och distributionspunkter till lampor, uttag och andra elektriska mottagare). Även om i gamla hus, där panelerna är installerade direkt i lägenheterna, måste de hantera en del av distributionsnätet (7.1.11 PUE. Distributionsnät — nätverk från VU, VRU, huvudväxel till distributionspunkter och paneler). Det är önskvärt att förstå detta väl, eftersom ofta "noll" och "jord" skiljer sig endast på platsen för anslutning till huvudkommunikationen.

Från detta formuleras den första grundregeln i PUE:

7.1.36.I alla byggnader måste ledningarna i gruppnätverket, läggs från grupp-, golv- och lägenhetsskärmar till lampor av allmän strålning, stickproppar och stationära elektriska mottagare vara tretrådiga (fas - L, noll fungerande - N och noll skyddande - PE ledningar). Det är inte tillåtet att kombinera neutrala arbets- och neutrala skyddsledare från olika gruppledningar. Det är inte tillåtet att ansluta noll arbetande och noll skyddsledare av skärmar under en gemensam terminal.

Dessa.3 (tre) ledningar ska läggas från golv, lägenhet eller grupppanel, varav en är en skyddande nolla (inte jordad alls). Vilket dock inte alls hindrar att den används för att jorda en dator, en kabelskärm eller en "svans" av åskskydd. Allt verkar enkelt, och det är inte helt klart varför man ska fördjupa sig i sådana svårigheter.

Du kan titta på din hemkontakt... Och det är ungefär 80 % chans att du inte ser den tredje kontakten där. Vad är skillnaden mellan neutrala och neutrala skyddsledare? I kontrollpanelen är de anslutna på samma buss (dock inte på samma punkt). Vad skulle hända om du använde en fungerande nolla i den här situationen som backspärr?

Låt oss anta att en slarvig elektrikerfas och noll smälter i ventilen, detta är svårt. Även om användare ständigt är rädda för detta, är det inte möjligt att göra ett misstag i något tillstånd (även om det finns unika fall). Den "fungerande neutralen" går dock genom flera strömbrytare, förmodligen genom flera distributionslådor (vanligtvis små, runda, monterade i väggen nära taket).

Det är mycket lättare att förväxla fasen med noll där (han själv gjorde det mer än en gång).Som ett resultat blir det 220 volt i händelse av en felaktigt "jordad" enhet. Eller ännu enklare - en kontakt kommer att brinna ut någonstans i kretsen - och nästan samma 220 kommer att gå till lådan genom belastningen på den elektriska konsumenten (om detta är en elektrisk spis med en effekt på 2-3 kW, kommer detta inte att verkar tillräckligt).

För funktionen att skydda en person - ärligt talat är denna situation värdelös. Men för att ansluta det jordade åskskyddet av APC-typ är det inte dödligt eftersom det finns en frånkoppling av högspänning. Det vore otvetydigt felaktigt att rekommendera en sådan metod ur ett säkerhetsperspektiv. Även om det måste erkännas att denna regel bryts väldigt ofta (och vanligtvis utan några negativa konsekvenser).

Det bör noteras att åskskyddsförmågan hos arbets- och skyddsnollan är ungefär lika. Motståndet (mot den anslutande bussen) skiljer sig något, och detta är förmodligen den viktigaste faktorn som påverkar flödet av atmosfäriska pickuper.

Från den ytterligare texten i PUE kan det noteras att bokstavligen allt i huset måste anslutas till nollskyddsledningen:

7.1.68. I alla lokaler är det nödvändigt att ansluta öppna ledande delar av lampor för allmän belysning och stationära elektriska mottagare (elektriska spisar, pannor, luftkonditioneringsapparater för hushåll, elektriska handdukar, etc.) till den neutrala skyddsledaren.

I allmänhet är det lättare att föreställa sig följande illustration:

Ris. 2. Jordningsdiagram

Bilden är ganska ovanlig (jag kommer att göra det till vardags). Bokstavligen allt i huset måste jordas till en dedikerad buss.Därför kan frågan uppstå – vi lever trots allt utan det i tiotals år och alla lever och mår bra (och gudskelov)? Varför ändra allt så seriöst? Svaret är enkelt — det finns fler och fler elanvändare och de är mer kraftfulla. Följaktligen ökar också riskerna för nederlag.

Men beroendet av säkerhet och kostnad är ett statistiskt värde, och ingen avbryter besparingarna. Därför är det inte värt att lägga allt på den, upp till stolens metallben, med en kopparremsa med en anständig sektion (i stället för en sockel). För man ska inte gå i päls på sommaren, utan ständigt ha en motorcykelhjälm. Detta är redan en fråga om tillräcklighet.

Det är också värt att tillskriva oberoende grävning av diken under den skyddande konturen i området för ett ovetenskapligt tillvägagångssätt (i ett stadshus kommer detta säkert att medföra något annat än problem). Och för dem som fortfarande vill uppleva livets alla nöjen — i det första kapitlet av PUE finns det standarder för produktionen av denna grundläggande struktur (i ordets absolut bokstavliga mening).

Genom att sammanfatta ovanstående kan följande praktiska slutsatser dras:

• Om gruppnätverket är gjort med tre ledningar kan en skyddande nolla användas för jordning / neutralisering. Han uppfanns faktiskt för detta.
• Om gruppnätverket är gjort med två ledningar, rekommenderas att dra en skyddad nollledning från närmaste skärm. Tvärsnittet av tråden måste vara mer än fasen (mer exakt, du kan konsultera PUE).