Topraklama hakkında bilmeniz gereken her şey

Topraklama. Temeller

topraklama - iletken malzemeden bir nesnenin toprağa elektriksel bağlantısı. Topraklama, bir topraklama kablosundan (toprakla doğrudan veya bir ara iletken ortam aracılığıyla elektriksel temas halinde olan iletken bir parça veya birbirine bağlı iletken parçalardan oluşan bir set) ve topraklanacak cihazı topraklama kablosuna bağlayan bir topraklama kablosundan oluşur. Topraklama anahtarı, basit bir metal çubuk (çoğunlukla çelik, daha az sıklıkla bakır) veya özel olarak şekillendirilmiş elemanların karmaşık bir kompleksi olabilir.

Topraklamanın kalitesi, temas alanını veya ortamın iletkenliğini artırarak - birçok çubuk kullanarak, topraktaki tuz içeriğini artırarak vb. azaltılabilen topraklama devresinin elektrik direncinin değeri ile belirlenir. topraklama cihazı Rusya'da, topraklama gereklilikleri ve düzenlemesi düzenlenmiştir. Elektrik Tesisatı Kuralları (PUE).

Tüm elektrik tesisatlarındaki koruyucu topraklama iletkenlerinin yanı sıra, otobüsler dahil sağlam topraklanmış bir nötr ile 1 kV'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatlarındaki nötr koruyucu iletkenler, PE harf tanımına ve değişen uzunlamasına veya enine şeritlere sahip bir renk tanımına sahip olmalıdır. genişlik (15 ila 100 mm arası otobüsler için) sarı ve yeşil.

Sıfır çalışan (nötr) teller N harfi ve mavi ile işaretlenmiştir. Kombine sıfır koruyucu ve sıfır çalışma iletkenleri, PEN harf tanımlamasına ve bir renk tanımlamasına sahip olmalıdır: tüm uzunluk boyunca mavi ve uçlarda sarı-yeşil şeritler.

Topraklama cihazındaki arızalar

Yanlış PE kabloları

Bazen topraklama iletkeni olarak su boruları veya ısıtma boruları kullanılır, ancak topraklama iletkeni olarak kullanılamazlar. Su hattında iletken olmayan parçalar olabilir (örneğin plastik borular), borular arasındaki elektrik teması korozyon nedeniyle kopabilir ve son olarak boruların bir kısmı tamir için sökülebilir.

Çalışan nötr ve PE telini birleştirme

Diğer bir yaygın ihlal, çalışan nötr ile PE iletkeninin, güç dağıtımında (varsa) ayrılma noktalarının arkasında birleştirilmesidir. Böyle bir ihlal, PE kablosu boyunca (normal durumda akım taşımaması gereken) oldukça önemli akımların yanı sıra artık akım cihazında (kuruluysa) yanlış pozitiflerin ortaya çıkmasına neden olabilir. PEN telinin yanlış ayrılması

Bir PE iletkeni "oluşturmanın" aşağıdaki yolu son derece tehlikelidir: doğrudan sokette çalışan bir nötr iletken belirlenir ve bununla soketin PE kontağı arasına bir jumper yerleştirilir.Böylece bu çıkışa bağlanan yükün PE iletkeni çalışan nötre bağlanmış olur.

Bu devrenin tehlikesi, aşağıdaki koşullardan herhangi birinin karşılanması durumunda, faz potansiyelinin soketin toprak kontağı üzerinde ve dolayısıyla bağlı cihazda görünmesidir:
— Çıkış ile ekran arasındaki alanda (ve ayrıca PEN kablosunun topraklama noktasına kadar) nötr kablonun kesilmesi (bağlantısının kesilmesi, yanması vb.);
— Bu çıkışa giden faz ve nötr (sıfır yerine faz ve tersi) kablolarını değiştirin.

Koruyucu topraklama işlevi

Topraklamanın koruyucu etkisi iki prensibe dayanmaktadır:

— Topraklanmış iletken nesne ile doğal toprağa sahip diğer iletken nesneler arasındaki potansiyel farkın güvenli bir değere düşürülmesi.

— Topraklanmış iletken bir nesne bir faz iletkeni ile temas ettiğinde kaçak akım akışı. Düzgün tasarlanmış bir sistemde, bir kaçak akımın ortaya çıkması, koruyucu cihazların derhal çalışmasına neden olur (artık akım cihazları — RCD).

Bu nedenle, topraklama yalnızca artık akım cihazlarının kullanımıyla birlikte en etkilidir. Bu durumda, çoğu yalıtım ihlalinde, topraklanmış nesnelerdeki potansiyel tehlikeli değerleri aşmayacaktır. Ayrıca, ağın arızalı bölümünün bağlantısı çok kısa bir süre içinde (saniyenin onda biri — RCD'nin açma süresi) kesilecektir.

Elektrikli ekipman arızası durumunda topraklama Elektrikli ekipman arızasının tipik bir durumu, yalıtım arızası nedeniyle faz voltajının cihazın metal gövdesine çarpmasıdır. Hangi güvenlik önlemlerinin uygulandığına bağlı olarak, aşağıdaki seçenekler mümkündür:

— Dava kanıtlanmadı, RCD yok (en tehlikeli seçenek). Cihazın gövdesi faz potansiyelinde olacak ve bu hiçbir şekilde algılanmayacaktır. Böyle kusurlu bir cihaza dokunmak ölümcül olabilir.

— Gövde topraklanmıştır, RCD yoktur. Faz gövdesi toprak devresindeki kaçak akım yeterince büyükse (o devreyi koruyan sigortanın eşiğini aşarsa), sigorta atar ve devreyi kapatır. Topraklanmış bir kasanın en yüksek etkin gerilimi (toprağa) Umax = RGIF olacaktır, burada RG? toprak direnci IF? bu devreyi koruyan sigortanın açtığı akım. Bu seçenek yeterince güvenli değildir, çünkü yüksek topraklama direnci ve büyük sigorta değerleri ile topraklanmış kablonun potansiyeli oldukça önemli değerlere ulaşabilir. Örneğin, 4 ohm toprak direnci ve 25 A sigorta ile potansiyel 100 volta ulaşabilir.

— Mahfaza topraklanmamış, RCD kurulu. Cihazın gövdesi faz potansiyelinde olacak ve kaçak akımın geçmesi için bir yol bulunana kadar bu tespit edilmeyecektir. En kötü durumda, hem arızalı bir cihaza hem de doğal zemini olan bir nesneye dokunan bir kişinin vücudundan sızıntı meydana gelir. RCD, bir sızıntı meydana gelir gelmez ağın arızalı kısmını kapatır. Bir kişiye, kural olarak sağlığa zarar vermeyen yalnızca kısa süreli bir elektrik şoku (0.010.3 saniye - bir RCD'nin reaksiyon süresi) verilir.

— Gövde topraklanmıştır, RCD kuruludur. İki koruma önlemi birbirini tamamladığı için bu en güvenli seçenektir.Faz gerilimi toprak iletkenine çarptığında, akım faz iletkeninden toprak iletkenindeki yalıtım kusurundan geçerek toprağa doğru akar. RCD, çok küçük olsa bile (genellikle RCD'nin hassasiyet eşiği 10 mA veya 30 mA'dır) bu sızıntıyı hemen algılar ve hızlı bir şekilde (0,010,3 saniye) şebekenin arızalı bölümünün bağlantısını keser. Ayrıca, kaçak akım yeterince büyükse (o devreyi koruyan sigortanın açma eşiğini aşarsa), sigorta da atabilir. Hangi koruma cihazının (RCD veya sigorta) devreyi açacağı hızlarına ve kaçak akıma bağlıdır. Her iki cihazın da tetiklenmesi mümkündür.

topraklama türleri

TN-C

TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) sistemi, 1913 yılında Alman kaygısı AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) tarafından önerildi. Bu sistemdeki çalışan nötr ve PE iletkeni (koruyucu toprak) birleştirilmiştir. bir iletken. En büyük sakınca acil sıfır kesinti durumunda elektrik tesisatlarının mahfazalarında şebeke geriliminin (faz geriliminin 1.732 katı) oluşmasıydı.

Ancak, bugün bunu bulabilirsiniz topraklama sistemi eski SSCB ülkelerinin binalarında.

TN-S

1930'larda şartlı olarak tehlikeli TN-C sisteminin yerini almak için, çalışan ve koruyucu nötrün doğrudan trafo merkezinde ayrıldığı ve toprak elektrotunun oldukça karmaşık bir yapıya sahip olduğu TN-S (Terre-Neutre-Separe) sistemi geliştirildi. metal bağlantı parçaları.

Böylece hattın ortasında çalışan sıfır kesildiğinde elektrik tesisatları şebekeden gerilim alamıyordu.Daha sonra, böyle bir topraklama sistemi, diferansiyel otomatların ve akım kaçağıyla harekete geçen, önemsiz akımı algılayabilen otomatların geliştirilmesini mümkün kıldı. Bugüne kadarki çalışmaları, faz iletkeninden geçen akımın, çalışan nötrden geçen akıma sayısal olarak eşit olması gerektiğini söyleyen Kirgoff yasalarına dayanmaktadır.

Sıfırların ayrılmasının hattın ortasında gerçekleştiği TN-CS sistemini de gözlemleyebilirsiniz, ancak nötr telin ayrılma noktasına kadar kesilmesi durumunda durum şebeke voltajı altında olacaktır. dokunulduğunda hayati tehlike oluşturacaktır.