Elektrikli ekipmanların ve ticari ağların topraklanması
Elektrik tesisatları neden topraklanır, topraklanmamış devreler insanlar için ne gibi tehlikeler oluşturur ve son olarak sanayide topraklama hangi durumlarda ve nasıl yapılır? Bizim ve diğer sorularımızın cevapları yazımızda olacak. Topraklama kablolarının nasıl döşeneceğini, farklı koşullar altında topraklama kablolarının nasıl döşeneceğini öğreneceksiniz; koruyucu topraklama cihazı için nelerin yasak olduğu ve nelerin kullanılmasına izin verildiği. Topraklama kablosu kılıflarının nüanslarından ve kuru ve ıslak odalarda tellerin nasıl döşendiğinden bahsedeceğiz.
Elektrik şebekelerinin tellerinin birbirinden ve topraktan elektriksel olarak izole edilmiş olmasına rağmen, tellerin yalıtımı kapasitif akımları engelleyemez, çünkü elektrik şebekesi ve toprak, aralarında bulunan uzun bir kapasitörün plakalarını oluşturur. kaçınılmaz olarak akan kapasitif bir akım. Yani, her zaman bu kapasitans üzerinden toprağa kısa devre yapan parazitik bir devre vardır. Bu nedenle, yanlışlıkla temas halinde, hatta yalıtılmış bir kabloya dokunulduğunda bile, bir kişi elektrik çarpması riskine maruz kalır.
Tabii ki, yüksek alternatif potansiyele sahip tellerin hasar görmesi insanlar için çok daha büyük bir tehlikedir, ancak ekipmanın iletken kutularının kısa devre yapmasının sonuçlarından korunmak için, bu kılıfların kendileri daha önce topraklama yardımı ile bağlanır. topraklama cihazlarının
1000 volta kadar gerilimler için çeşitli endüstriyel elektrik tesisatlarında, tek fazlı bir kaynağın sağlam bir şekilde topraklanmış sıfırı veya topraklanmış bir nötr ile ve ayrıca sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötr noktası olan kalıcı tüketicilerde, sıfırlama şu şekilde gerçekleştirilir: acil bir durumda açma otomatik olarak gerçekleşir ve aynı zamanda çok hızlı... Tepki hızı seçilen koruyucu cihaza bağlıdır.
Bu amaçla, acil bir durumda yanlışlıkla yüksek gerilim altına girebilecek ekipman parçaları nötralize edilerek şebekenin topraklı bir nötr iletkenine bağlanır. Örneğin aydınlatma cihazının gövdesi kısa devre yapılır ve gövde nötralize edilirse sigortalar otomatik olarak çalışacak ve devredeki gerilim hemen çekilecektir. PUE 380 ve 220 voltluk kurulumların çoğunun sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötrle (doğrudan topraklama cihazına bağlı) kurulumunu belirtin.
Yalıtılmış bir nötr ile 1000 volta kadar çalışma voltajına sahip elektrik tesisatlarında ve çalışma voltajı 1000 volttan yüksek olduğunda, anlamı bir insandan geçebilecek akımı ihmal edilebilecek kadar azaltmak olan topraklama yapılır. küçük değer.Bu, ekipmanın parçalarının topraklanmasıyla elde edilir ve topraklama cihazı, insan vücudununkinden önemli ölçüde daha düşük bir dirence sahip olmalıdır; fizyolojik (sağlık, ayakkabı, giysi vb.).
İzole nötr ve sınıfı 1000 voltu aşmayan elektrikli ekipman için, topraklama devresinin direnci 4 ohm'u geçmemelidir ve topraklanmış nötr olan kurulumlar için: 660 V için - 2 ohm'dan fazla değil, 380 V için - değil 4 Ohm'dan fazla ve 220 V için - 8 Ohm'dan fazla değil. 3000 ila 35000 volt arasında derecelendirilmiş yüksek voltajlı ekipman için, topraklama cihazlarının direnci, maksimum 10 ohm'a normalleştirilirken 125 / (arıza sırasında toprağa akım) formülü kullanılarak hesaplanır.
Farklı gerilim sınıflarına sahip ekipmanlar için topraklama ortak ise, direnci üst sınır değerlerden küçük veya bunlara eşit olmalıdır, aksi takdirde ekipman elemanları üzerinde önemli bir voltaj düşüşü nedeniyle koruma, güvenlik açısından gerekli etkiyi vermeyecektir.
380 volt ve üzeri alternatif üç fazlı elektrik tesisatları; 440 volt veya daha fazlası için doğru akım ekipmanı, her zaman nötr veya toprakla birlikte eksiksiz. Özel bir tehlike arz eden atölyelerde ve ayrıca 42 volt alternatif gerilime sahip dış mekan kurulumlarında ve 110 volt doğrudan gerilime sahip ekipmanlarda da her zaman topraklama veya topraklama yaparlar. Seçeneği olmayan patlayıcı ekipman, çalışma voltajı seviyesinden bağımsız olarak sıfırlanır veya topraklanır, çünkü herhangi bir kazara oluşan kıvılcım veya ısınma trajediye yol açabilir.
Transformatörlerin, motorların ve jeneratörlerin nötr veya topraklanmış dış elemanları, aydınlatma cihazları, çeşitli cihazlar ile sürücüler, akım trafolarının ölçüm bobinleri, panoların dış kasaları, içinde elektrik teçhizatı bulunan yapıların hareketli ve hareketli elemanları, kablo burçları ve diğerleri hem tellerin hem de kabloların örgülerini ileten kablo yapıları, elektrik tellerinin, bara çerçevelerinin, kabloların vb. korunması için iletken borular. Bu, her ikisi de endüstride bulunan hem sabit hem de mobil elektrikli ekipman için geçerlidir.
Ancak topraklamanın gerekli olmadığı zamanlar vardır. Bu nedenle, ek yalıtımla donatılmış mahfazaları ve doğrudan ağa bağlı olmayan, ancak bir izolasyon trafosu aracılığıyla elektrik tüketicilerinin mahfazalarını topraklamazlar ve topraklamazlar. Topraklamanın hiç yapılmamasına ve doğrudan topraklanmış veya topraklanmış iletken yapılara doğrudan monte edilen mahfazaların aralarında güvenilir bir temasla topraklanmamasına izin verilir. Bu, bu makalenin konusu değildir, ancak dolaylı temasa karşı bu tür koruma önlemleri, elektrik tesisatlarını korumaya yöneliktir.
Bileşik elektrik alıcısının nötr veya topraklama elemanlarının her biri, kendi kişisel bağlantısıyla nötr veya topraklama ağına bağlanır. Korunan tesisatın parçalarının seri olarak birbirine ve ardından koruyucu nötr veya topraklama iletkenine bağlanması yasaktır.
Bununla birlikte, vinç iskeleti ve raylar gibi birkaç farklı yapı, eğer doğrudan nötr koruma veya topraklama baraları olarak kullanılıyorsa veya kendileri topraklama veya topraklama hatlarıysa, seri olarak bağlanabilir. Bununla birlikte, nötr veya toprak hattındaki her cıvata, ayrı bir kabloyu sabitler.
Bir kişi bir elektrikli aletle çalışırken, hala iletken kasaya dokunmaktadır ve yalıtım sorunları olması durumunda, kasa bazen şebeke voltajından etkilenebilir ve bu işçi için tehlikelidir. Kurulum elektrikli aleti, genellikle sigortaların koruyucu cihazlar olarak işlev gördüğü, ancak yalnızca önemli bir akım çekildiğinde devreye giren kalkandan güç alır. Ancak telin kapanma döngüsündeki direnci bize karşı oynuyor ve koruma işlemi bir saniyeden fazla sürebiliyor ve bu zaten insan vücudu için tehlikeli.
Riskten kaçınmak için, toprak veya çerçeve arızası anından sonra en fazla 210 ms çalışma süresi olan otomatik artık akım cihazları kullanılır.
Bu tip koruyucu cihazlar farklı tiptedir: topraklama devresinin sürekliliğini izlemek için, faz izolasyonunu (topraktan) izlemek için, kutuya giren faz akımına karşı korumak için, topraklı iki fazlı veya tek fazlı arızalara karşı korumak için , mahfaza elemanlarına hassas akımla doğrudan temasa karşı koruma için. C-901 ve IE-9807 tüketim malları kontrol cihazları 10 mA hassasiyete ve 51 ms'den daha kısa tepki süresine sahiptir. Bu tür cihazlar, akımın bir kişiye zarar vermesine izin vermez.
Elektrik tesisatlarının topraklanması amacıyla, dağılma direncinin PUE ile buluştuğu yerlerde öncelikle doğal topraklama iletkenleri kullanılır.Bu, bir binanın betonarme temeli, gömülü bir su borusu, bir kasa vb. olabilir. Elektrikli ekipmanın, içinden yakıt taşınan boru hatlarında, dökme demir borularda, geçici boru hatlarında topraklanması yasaktır.
Öncelikle, standart çalışan nötr iletkenler, nötr ve toprak iletkenleri olarak işlev görür; özel amaçlar için teller; binaların iletken yapıları ve endüstriyel yapı parçaları, örneğin asansör boşlukları, vinçlerin altındaki raylar, vb., çeşitli boru hatları, güç kablolarının kılıfları, elektrik kablo kutuları.
Topraklama iletkenleri olarak kullanılması yasaktır: yalıtım borularının kılıfları, kabloları taşıyan oluklar, kurşun kılıflar ve tellerin ve kabloların koruyucu zırhları, kendilerinin uygun şekilde topraklanması gerektiğinden. Bina altyapısının elektrik tesisatı ve iletken elemanları ile her türlü boru hattı, potansiyellerini eşitlemek için topraklama veya topraklama şebekesine bağlanır. Metallerin birleşim yerlerindeki doğal teması yeterlidir.
Yine de yapay bir toprak elektrodu gerekiyorsa, gömülü, yatay ve dikey endüstriyel toprak elektrotları kullanılır. Üretimleri için genellikle 10 ila 16 mm çapında yuvarlak çelik kullanılır, daha sıklıkla 40 x 4 mm şerit çelik veya 50 x 50 x 5 mm köşeli çelik kullanılır. Dikey olanlar 2,5 ila 5 metre uzunluğundadır, elle veya elektrikli veya başka bir özel alet yardımıyla vidalayın (5 metreye kadar) veya çakın (3 metreye kadar).
Direnci 200 Ohm-m'den fazla olan toprağa bağlı elektrik tesisatları, derinden topraklanmış bir elektrotla topraklanır veya toprak ayrıca elektriksel iletkenlikte artış - dikey topraklanmış elektrotlar için, değişen Ca (OH) 2 veya NaNO3 ve toprak katmanlarına serilirler ve bu tür bir işlemin çapı, üst kısmındaki çubuğun yüksekliğinin üçte birinde yarım metredir. Katmanların her birinin döşenmesi tamamlandıktan sonra, art arda su ile sulanır.
Yakınlarda daha yüksek iletkenliğe sahip toprak alanları varsa, ek kablolar veya teller kullanarak uzak topraklama elektrotlarına başvururlar. Permafrost koşullarında, toprak elektrotları çözülmüş alanlara, rezervuarlara ve ayrıca artezyen tipi kuyulara kurulur.
Çelik, geleneksel olarak sabit topraklama iletkenleri için bir malzeme olarak kullanılır, elbette bunun için üç fazlı bir sistemin dördüncü nötr iletkeni (bakır) kullanılmadığı sürece. Tablo, çelik topraklama iletkenleri dahil nötr ve topraklama iletkenleri için minimum boyutları göstermektedir. 1000 volt izole nötr ile bir elektrik tesisatının geriliminde, PUE'ye göre topraklama tellerinin direnci faz tellerinin direncini 3 kattan fazla aşamaz. Enine kesitin izin verilen minimum değerleri tablolarda belirtilmiştir.
1000 volta kadar gerilime sahip elektrik tesisatları için, endüstriyel tesislerde, atölyelerde topraklama hattı, en az 100 m2 Mm kesitli çelik bara ve 1000 volttan fazla gerilim için kullanılır. , bunun için minimum kesit 120 metrekaredir. Mm.Metal yapıların, boru hatlarının, ekipmanın çalışan bir nötr iletken olarak kullanılması yasaktır.
Topraklama veya topraklama için mobil elektrik tesisatları, faz kablolarıyla aynı kesite sahip, faz kablolarında ortak olan tek bir kılıf içinde, bir kablonun parçası olarak çekirdek şeklinde ayrı bir tel kullanır.
Topraklama için ve koruyucu nötr iletkenler patlayıcı ekipmanlarda, tehlikeli endüstrilerde özel teller kullanılır. Ayrıca metal yapılar, çelik borular, kablo kılıfları vb. Kullanabilirsiniz, ancak yalnızca yardımcı önlem olarak, her şeyden önce özel bir topraklama kablosu olmalıdır.
1000 volta kadar bir voltajda topraklanmış bir nötr ile patlayıcı kurulumlar için, besleme ağlarının topraklaması ek bir döşenmiş tel ile gerçekleştirilir: dördüncü - üç fazlı ağlar için ve üçüncüsü - iki fazlı ve tekli için fazlı ağlar. B-1 sınıfı tehlikeli alanlardaki tek fazlı aydınlatma ağları bile üçüncü bir koruyucu iletkenle donatılmıştır.
Doğal yapılar PUE gereksinimlerini karşılamadığında, yapay toprak elektrotları oluşturmaktan başka çıkış yolu yoktur.
Yapının temelinin kurulumunun başlangıcında, inşaat aşamasında çukurun dibine döşenen gömme toprak elektrotları kurulur. Dikey toprak elektrotları, otomatik pilot makineler veya hidrolik presler gibi özel cihazlar kullanılarak zemine sürülür veya basitçe bastırılır. Üst kısım, yer işareti seviyesinden 0,6 ila 0,7 metre yükseklikte döşenir ve çıkıntının çukurun tabanından yüksekliği 0,1 ila 0,2 metredir.Bu, bağlantı tellerinin şeritler veya silindirik çubuklar şeklinde kaynaklanması uygun olacak şekilde yapılır.
İletkenler, üst üste binen kaynakla toprak devrelerine bağlanır. Toprak agresifse ve metallerin aşınmasına neden olabiliyorsa, topraklanmış elektrotların enine kesiti artırılır, korozyona dayanıklı bir alternatif olarak bakır veya galvanize topraklanmış elektrotlar kullanılır ve daha fazla güvenilirlik için korozyon önleyici elektrik (katodik) kullanılır. koruma eklenir.
Asbest boru koruması, kesişen yapılardan herhangi birinde mekanik hasara neden olabilecek yer altı tesisleri, demiryolu hatları ve diğer yapılardan geçiyorsa yatay topraklama iletkenlerine eklenir. Kurulum tamamlandığında ve temel çukuru nihai dolgu için hazır olduğunda, gizli döşemenin yapıldığının yasal olarak kaydedildiği yerde zorunlu bir eylem düzenlenir.
Nötr koruyucu ve topraklama iletkenleri, mümkünse teşhis ve inceleme için kolayca erişilebilir olmalıdır. Bu, elbette, kabloların damarları ve kılıfları, gizli iletkenli borular ve başlangıçta temellerde ve zeminde bulunan metal yapılar, gizli, kullanılamaz ve değiştirilemez borulara döşenen nötr ve topraklama iletkenleri için geçerli değildir.
Oda kuru ise, topraklama telleri doğrudan tuğla veya beton taban üzerine döşenir, iletken baralar dübellerle tutturulur. Islak alanlarda, teli tabandan 1 cm veya daha fazla tutmak için ara parçalar veya tutucular gerekir.
Temelin düz yüzeylerinde, teller, bağlantı elemanları arasında 60-100 cm mesafede ve dirseklerde - köşeden 100 cm ve dallanma noktalarından 40-60 cm mesafede sabitlenir. yerden ve kanalların hareketli tavanlarından en az 5 cm uzakta... Topraklama telini duvardan geçirmek için manşonlar veya montaj delikleri kullanılır ve kompansatörlerin kesiştiği yere kompansatörler eklenir.
Topraklama kabloları, ölçümler için kullanılan konektörler hariç, tesisatların metal elemanlarına kaynaklanır. Kaynak örtüşmesi, yuvarlak telin çapının altı katına veya yaklaşık olarak şeridin genişliğine eşit bir uzunlukta yapılır.
Geleneksel olarak, makine muhafazalarında topraklama telini sabitlemek için özel bir cıvata bulunur ve kızağa monteli makineler, telin doğrudan kızağa bağlanmasıyla topraklanır. Ekipman çalışma sırasında titrerse, ek olarak bir kilit somunu takın. Temas yüzeyleri birleştirilmeden önce parlatılacak şekilde temizlenir ve ince bir tabaka halinde az miktarda vazelin sürülür.
Toprak elektrotları olarak kullanılan boru hatları bazen vanalarla donatılır, üzerlerinde su sayaçları ve flanşlar bulunur, bu tür yerlerde 100 m2 kesit alanına sahip baypas jumperları gerekir, bunlar kelepçeler kullanılarak kaynak yapılır veya monte edilir.
Açık alana kurulan nötr koruyucu ve topraklama kabloları, diğer iletişimlerden ayırt edilebilmeleri için özel olarak işaretlenmiştir - yeşil zemin üzerine sarı bir şerit. Portatif topraklama cihazlarının bağlantı noktaları boyanmamıştır.
Kontrol ve güç kablolarının zırhı, metal örgüleri topraklanmıştır.Kablo terminalleri ve konnektörleri, iletken kablo tertibatları, kanallar, tepsiler ve kablo emniyet kabloları da topraklanmıştır. Binalarda kabloların döşendiği çelik borular da topraklanmıştır.
Esnek çok telli bakır iletkenler, terminal ve bağlayıcı konektörlerle kılıf ve zırh teması sağlar. Hatların uçlarında bu teller toprak hatlarına bağlanır. Kablonun iletken çekirdeğinin enine kesitine göre esnek iletkenlerin enine kesitlerinin eşit olduğu varsayılır: 6 m2 Kablo iletkeninin 10 m2 Mm'ye kadar enine kesiti için Mm, 10 kablo için Mm kare 16-35 Mm kare , 50-120 Mm kare için 16 Mm ve 150-240 Mm kare için 25 Mm kare.
Kabloların topraklama devresinin devamlılığını sağlamak için kurşun klemensli ek yerlerinde lehimleme yapılır: kablonun bir ucundan topraklama teli blendaja lehimlenir, ardından topraklayıcı klemensin ortasına lehimlenir, sonra bir sonraki kablo parçasının ucundaki ekrana. İletken kutuları ve tepsileri topraklamak için kurulum aynı şekilde gerçekleştirilir - en azından birkaç yerde hattın her iki ucuna lehimlenirler.
Kablo kabloların üzerine döşeniyorsa, kablonun kendisi dahil tüm iletken parçalar topraklanır. Topraklama için kullanılan çelik borular, nötr bir iletkene veya bir topraklama cihazına güvenli bir şekilde bağlanır.
Bakım personelinin güvenliğini sağlamak ve yalıtımın toprağa bozulması durumunda kablonun kurşun veya alüminyum kılıfını korumak için, kablonun tüm metal kılıfı ve zırhı topraklanmıştır, konektörlerin iletken gövdeleri ve destek yapılar.
Umarız bu makale sizin için yararlı olmuştur ve artık elektrik tesisatlarında topraklamanın nasıl ve neden uygulandığı hakkında bir fikriniz vardır.