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In derleiten

Schutzerdung, (Nullstellung), ist das wichtigste Maß für den Schutz von Metallstrukturen. Der Hauptzweck dieses Ereignisses ist es, vor einem möglichen elektrischen Schock durch den Benutzer des Geräts zu schützen, wenn das Gehäuse zum Beispiel geschlossen ist. stromschlag wenn der Phasenleiter bis zum Bruch der Isolierung geschlossen ist. Mit anderen Worten, die Erdung ist ein Teil der Sicherungsfunktionen. Eine Erdung aller im Haus vorhandenen Elektrogeräte ist nicht notwendig: Die meisten von ihnen verfügen über ein zuverlässiges Kunststoffgehäuse, das selbst vor einem elektrischen Schlag schützt. Schutz Nulling unterscheidet sich von der Erdung darin, dass die Körper von Maschinen und Apparaten nicht mit dem "Boden", sondern mit dem Erdboden verbunden sind neutralleiter, von der Umspannstation durch eine Vierdraht-Stromleitung gehen. Um die menschliche Sicherheit zu gewährleisten, darf der Widerstand der Erdungsschalter (zusammen mit dem Stromkreis) 4 Ohm nicht überschreiten. Zu diesem Zweck werden sie zweimal im Jahr (im Winter und Sommer) von einem speziellen Labor überprüft.

1. Erdung

Erdung - gezielte elektrische Verbindung von jedem Punkt elektrisches Netzwerk, elektrische Installation oder Ausrüstung, mit einem Erdungsgerät.

Eine Erdungsvorrichtung besteht aus einem Erdungsleiter (einem leitenden Teil oder einer Vielzahl von miteinander verbundenen leitenden Teilen, die sich in der Erdung befinden) elektrischer Kontakt mit Masse direkt oder durch ein leitfähiges Zwischenmedium) und einen Erdungsleiter, der den geerdeten Teil (Punkt) mit der Erdelektrode verbindet. Die Erdungsvorrichtung kann ein einfacher Metallstab (meistens Stahl, seltener Kupfer) oder ein komplexer Satz von Elementen mit einer speziellen Form sein. Die Qualität der Erdung wird durch den Wert des Widerstands der Erdungsvorrichtung bestimmt, der durch Vergrößerung der Fläche der Erdungsleiter oder der Leitfähigkeit des Mediums verringert werden kann - durch Verwendung einer Anzahl von Stäben, Erhöhung des Salzgehalts im Boden usw. Der elektrische Widerstand der Erdungsvorrichtung wird durch die Anforderungen der PUE bestimmt

Terminologie

· Geerdet neutral - der Neutralleiter des Transformators oder Generators, der direkt mit dem Erdungsgerät verbunden ist. Eine geerdete Quelle kann auch der Ausgang einer einphasigen Wechselstromquelle oder der Pol einer Gleichstromquelle in Zweidrahtnetzen sowie der Mittelpunkt in dreiadrigen Gleichstromnetzen sein.

· Isolierter Neutral-Neutralleiter-Transformator oder -Generator, der nicht mit dem Erdungsgerät verbunden oder über große Widerstandsgeräte von Signal-, Mess-, Schutz- und ähnlichen Geräten an das Erdungsgerät angeschlossen ist.

Leiter schutzerdung in allen elektrischen Anlagen, sowie Null-Schutzleiter in elektrischen Anlagen mit Spannungen bis zu 1 kV mit einem gedämpften Neutralleiter, einschließlich Busse, haben müssen alphabetische Bezeichnung PE (Schutzleiter) und farbbezeichnung abwechselnd Längs- oder Querstreifen gleicher Breite (für Reifen von 15 bis 100 mm) in gelben und grünen Farben. Null-Arbeiter (neutral) Leiter sind mit dem Buchstaben N und blau bezeichnet. Kombinierte Nullschutz- und Neutralleiter müssen die Buchstabenbezeichnung PEN und die Farbbezeichnung haben: Blau über die gesamte Länge und gelb-grüne Streifen an den Enden.

Erdungssystembezeichnungen.

Der erste Buchstabe in der Bezeichnung des Erdungssystems bestimmt die Art der Erdung der Stromquelle:

· T - direkte Verbindung des Neutralleiters der Stromversorgung mit der Erde;

• I - alle stromführenden Teile sind vom Boden isoliert.

Der zweite Buchstabe definiert den Zustand der offenen leitenden Teile in Bezug auf den Boden:

· T - offene leitfähige Teile sind geerdet, unabhängig von der Art der Verbindung des Netzteils mit der Erde;

· N - direkte Verbindung der offenen leitfähigen Teile der Elektroinstallation mit der nicht geerdeten Stromquelle.

Die Buchstaben, die durch die Linie hinter N folgen, bestimmen die Art dieser Verbindung - die funktionale Methode, einen Null-Schutz- und Null-Arbeitsleiter zu konstruieren:

· S - Funktionen von Null Schutz PE und Null arbeiten N Leiter sind durch separate Leiter zur Verfügung gestellt;

· C-Funktionen der Nullschutz- und Nullarbeitsleiter werden durch einen gemeinsamen Leiter PEN bereitgestellt.

Schutzerdungsfunktion

Die Schutzwirkung der Erdung beruht auf zwei Prinzipien:

· Reduzieren der Potentialdifferenz zwischen einem geerdeten leitfähigen Objekt und anderen leitfähigen Objekten mit natürlicher Erdung auf einen sicheren Wert.

· Leckstromverlust, wenn ein geerdetes, leitendes Objekt einen Phasenleiter berührt. Bei einem richtig ausgelegten System führt das Auftreten eines Fehlerstroms zum sofortigen Betrieb von Schutzeinrichtungen (FI-Schutzeinrichtungen).

Daher ist eine Erdung nur in Verbindung mit der Verwendung von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen am effektivsten. In diesem Fall überschreitet das Potenzial an geerdeten Objekten für die meisten Isolationsfehler gefährliche Werte nicht. Darüber hinaus wird der fehlerhafte Teil des Netzes für eine sehr kurze Zeit (Zehntel einer Hundertstelsekunde - die Betriebszeit des RCD) unterbrochen.

Schutzerdung wird in Netzen bis 1000 V AC verwendet - Dreiphasen-Dreileiter mit tödlichem Neutralleiter; einphasiger Zweidraht, isoliert vom Boden; Zweidraht-Netzwerke gleichstrom mit einem isolierten Mittelpunkt der Stromquellenwicklungen; in Netzen über 1000 V AC und DC mit beliebigem Neutralmodus.

Erdung notwendigerweise alle elektrischen Systeme bei einer Spannung von 380 V oder höher AC 440 V DC und oberhalb und in Bereichen mit hohem Risiko, insbesondere bei gefährlichem und Außenanlagen bei einer Spannung von 42 V oder höher AC 110 V und höheren DC; bei Spannungen in explosionsgefährdeten Bereichen.

Abhängig von der Position der Erdungsschalter in Bezug auf die Erdungsausrüstung gibt es zwei Arten von Erdungsvorrichtungen - Fernbedienung und Kontur.

Mit einem externen Erdungsgerät wird der Erdungsleiter aus dem Bereich bewegt, in dem sich das geerdete Gerät befindet.

Bei der Schlingenerdungs-Vorrichtung sind die Elektroden des Erdungsschalters entlang der Kontur (Umfang) der Stelle platziert, auf der sich die geerdete Ausrüstung befindet, und auch innerhalb dieser Stelle.

In offenen elektrischen Installationen werden die Gehäuse direkt mit dem Erdungskabel verbunden. In Gebäuden ist ein Erdungskabel verlegt, an dem Erdungskabel angeschlossen sind. Das Erdungsnetz ist an mindestens zwei Stellen mit dem Erdungsschalter verbunden.

Als Erdungs vorwiegend natürliche Erden in einer umgelegten unterirdischen Metall Kommunikation verwenden (außer für Rohrleitungen für brennbare und explosive Substanzen Rohre der Heizung), die Metallstrukturen von Gebäuden, mit Erde verbunden, den Leiterummantelungen, Gehäuse artesischen Brunnen, Bohrungen, Gruben usw.

Als natürliche Schutzunterstationen und empfohlene Verteileinrichtungen Abgas Stütze von Freileitungen Erdung mit einer Erdungseinrichtung Umspannstationen oder Schaltanlagen mit Hilfe Ober Erdleitungen Kabel verbunden.

Wenn der Widerstand der natürlichen Erdungsschalter R3 die erforderlichen Normen erfüllt, ist die Einrichtung von künstlichen Erdungsschaltern nicht erforderlich. Aber das kann nur gemessen werden. Berechnen Sie den Widerstand natürlicher Erdungsschalter.

Wenn keine natürlichen Erdungsschalter vorhanden sind oder ihre Verwendung nicht die gewünschten Ergebnisse bringt, werden künstliche Erdungsschalter verwendet - Stangen aus Winkelstahl in den Größen 50Х50, 60Х60, 75Х75 mm mit einer Wandstärke von mindestens 4 mm, länge 2,5-3 m; Stahlrohre mit einem Durchmesser von 50-60 mm, einer Länge von 2,5-3 m mit einer Wanddicke von mindestens 3,5 mm; Stabstahl mit einem Durchmesser von mindestens 10 mm, Länge bis zu 10 m und mehr.

Erdungsvorrichtungen sind in einer Reihe oder entlang einer Kontur bis zu einer Tiefe von 0,5 vom oberen Ende der Erdungselektrode bis zur Erdoberfläche verstopft - 0,8 m Der Abstand zwischen den vertikalen Erdungsschaltern sollte nicht weniger als 2,5 betragen - 3 m.

Für den Anschluss von vertikalen Erdungsleitern werden Stahlbänder mit einer Dicke von mindestens 4 mm und einem Querschnitt von mindestens 48 m² verwendet. mm oder Stahldraht mit einem Durchmesser von mindestens 6 mm. Streifen (horizontale Erdungsschalter) sind durch Schweißen mit vertikalen Erdungsschaltern verbunden. Der Schweißplatz ist mit Bitumen zur Feuchtigkeitsisolierung verschmiert.

Erdungsleitungen innerhalb von Gebäuden mit Elektroinstallationen mit einer Spannung von bis zu 1000 V werden mit einem Stahlstreifen von mindestens 100 Quadratmetern hergestellt. mm oder Rundstahl gleicher Leitfähigkeit. Stichleitungen von der Hauptleitung zur Elektroinstallation werden mit einem Stahlstreifen von mindestens 24 Quadratkilometern hergestellt. mm oder Rundstahl mit einem Durchmesser von mindestens 5 mm.

Die Erdung berücksichtigt die Eigenschaft der Erde, Elektrizität zu leiten. Die Elektroden zur Erdung bestehen üblicherweise aus Stahl. Stahl rostet schließlich und bricht zusammen, und die Erdung verschwindet. Dieser Prozess ist irreversibel, aber es ist möglich, Stahlstäbe zu verwenden, die mit Zink beschichtet sind. Zink ist auch Metall, aber es neigt kaum dazu zu rosten, solange es eine Zinkschicht gibt.

Wenn Zink im Laufe der Zeit mechanisch ausgewaschen oder ausgelöscht wird, zum Beispiel wenn Elektroden in hartem Boden verstopft sind, können Steine die Beschichtung ablösen, und die Korrosionsrate verdoppelt sich. Verwenden Sie manchmal spezielle Elektroden, die mit Kupfer beschichtet sind.

Erdungsstangen können von denen genommen werden, die als Verstärkung für Betonfundamente verwendet wurden. Anstriche oder Abdeckungen mit harzartigen Verbindungen können nicht durchgeführt werden - das Harz wirkt als Isolator und es wird überhaupt keine Erdung geben. Je länger die Stäbe sind, desto weniger werden sie für die Erdung benötigt, aber desto schwieriger ist es, sie in den Boden zu hämmern. Deshalb müssen Sie zuerst einen 1 Meter tiefen Graben graben. In einen Graben ein Stück Bewehrung, vorläufigen Boden, dass er von einem Boden eines Grabens nicht mehr als 20 Zentimeter blickte. Nach 2 Metern wird die folgende Verstärkung geschlachtet, und so weiter durch Berechnung. Legen Sie den Anker neben den Boden des Grabens und schweißen Sie ihn an alle verklemmten Stifte. Der Ort der Schweißung muss zur Feuchtigkeitsisolierung mit Bitumen beschichtet sein. Dies geschieht, weil eine Verstärkung mit einer Dicke von 12 Millimetern für eine sehr lange Zeit im Boden verrotten wird, aber die Stelle des Schweißens ist relativ klein, aber am meisten verantwortlich.

Nachdem Sie alle Elektroden verstopft haben, können Sie ein Experiment durchführen. Vom Haus aus verlängern wir das Verlängerungskabel. Die Spannungsquelle muss vom Pfosten aus der Unterstation kommen. Die Verwendung zum Testen einer eigenständigen Quelle eines Generatortyps ist unmöglich - es wird keinen geschlossenen Stromkreis geben. Auf dem Verlängerungskabel finden wir die Phase und verbinden einen Draht von der Birne, und der zweite Draht berührt die geschweißten Elektroden. Wenn das Licht an ist, messen wir die Spannung zwischen dem Phasenleiter und den geerdeten Elektroden, die Spannung sollte 220 V betragen, aber das Licht sollte hell genug sein. Es ist auch möglich, den Strom durch eine 100 Watt Glühbirne zu messen. Wenn der Strom etwa 0,45 A beträgt, ist alles in Ordnung, aber wenn der Strom viel kleiner ist, sollten Sie Erdungsstäbe hinzufügen.

Es ist notwendig, ein normales Leuchten der Lampe und des Stroms innerhalb der Normgrenzen zu erreichen. Danach werden die Schweißstellen mit Bitumen gefüllt und ein Stück Bewehrung wird aus dem Graben entfernt und am Haus befestigt. Danach kann der Graben einschlafen. Das herausgezogene Verstärkungsstück muss mit dem Elektroschweißgerät verschweißt werden schalttafel in der Hütte. Vom Schild schon verdünnen kupferkabel alle Punkte.

2. Sorten von Erdungssystemen

Die Klassifizierung der Arten von Erdungssystemen wird als Hauptmerkmal des Stromversorgungsnetzes angegeben. GOST R 50571.2-94 "Elektroinstallationen von Gebäuden. Teil 3. Hauptmerkmale »regelt folgende Erdungssysteme: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT. TN-C System

TN-C wurde in den 1930er Jahren entwickelt tN-S-System (Fr. Terre-Neutre-Separe), der Arbeits- und Schutz-Nullpunkt, in dem direkt in das Umspannwerk unterteilt wurde, und der Erder war eine eher komplizierte Konstruktion von Metallarmaturen. Wenn also der Nullpunkt in der Mitte der Leitung bricht, erhalten die elektrischen Anlagen keine Netzspannung. Später, ein solches Erdungssystem differential-Automaten und an den Kriechstrommaschinen ausgelöst, die einen leichten Strom fühlen können. Ihre Arbeit basiert bis heute auf den Kirchhoffschen Gesetzen, wonach der durch den Phasenleiter fließende Strom numerisch gleich dem Strom in der Arbeitsnull sein muss.

Es ist auch möglich, das TN-C-S-System zu beobachten, bei dem die Trennung von Nullen in der Mitte der Leitung auftritt, jedoch bei einem Drahtbruch von null bis zum Trennpunkt liegen die Gehäuse unter einer Netzspannung, die bei Berührung lebensgefährlich wäre.

In der tN-C-S System Die Umspannstation hat eine direkte Verbindung von stromführenden Teilen mit der Erde. Alle offenen leitfähigen Teile der Elektroinstallation des Gebäudes haben eine direkte Verbindung zum Erdungspunkt der Umspannstation. Um diese Verbindung zu gewährleisten, wird ein kombinierter Nullschutz- und Arbeitsleiter (PEN) im Bereich der Umspannstation - elektrische Installation des Gebäudes, im Hauptteil verwendet elektrische Schaltung - eine separate Null schutzleiter (PE).

Im TT-System hat das Umspannwerk eine direkte Verbindung von stromführenden Teilen mit der Erde. Alle offenen leitfähigen Teile der Elektroinstallation des Gebäudes haben über den Erdungsschalter, der elektrisch vom Erdungsschalter des Umspannwerks elektrisch unabhängig ist, eine direkte Verbindung zur Erde.

In dem IT-System ist der Neutralleiter der Stromquelle von der Masse isoliert oder durch Vorrichtungen oder Vorrichtungen mit einem großen Widerstand geerdet, und die freiliegenden leitenden Teile sind geerdet. Der Leckstrom zum Gehäuse oder zur Erde in einem solchen System ist gering und beeinträchtigt die Betriebsbedingungen der angeschlossenen Geräte nicht. Das IT-System wird in der Regel in elektrischen Anlagen von Gebäuden und speziellen Einrichtungen eingesetzt, die erhöhten Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Sicherheit unterliegen, beispielsweise in Notstrom- und Beleuchtungskrankenhäusern.

3. Nullsetzen

Nullsetzen ist die absichtliche elektrische Verbindung von offenen leitfähigen Teilen von elektrischen Anlagen, die sich nicht im normalen Spannungszustand befinden, mit einem geerdeten Sternpunkt des Generators oder Transformators in Netzen drehstrom; mit einem geerdeten Source-Anschluss einphasiger Strom; mit einer geerdeten Quelle in Gleichstromnetzen, die aus Gründen der elektrischen Sicherheit ausgeführt wird. Die Schutzannullierung ist die Hauptschutzmaßnahme für den indirekten Kontakt in elektrischen Anlagen bis 1 kV mit einem tödlichen Neutralleiter.

Das Prinzip des Nullabgleichs: Wenn die Spannung (Phase) auf das Metallgehäuse des Gerätes fällt, das mit Null verbunden ist, entsteht ein Kurzschluss. Der in der beschädigten Schaltung enthaltene Leistungsschalter wird durch ausgelöst kurzschluss und schaltet die Leitung von der Elektrizität aus. Zusätzlich kann die Sicherung von der Leitung abgeschnitten werden. In jedem Fall regulieren die PUE die Zeit automatische Abschaltung beschädigte Linie. Für ein Nominal phasenspannung Netzwerk 380/220 V. Es sollte 0,4 s nicht überschreiten.

Die Nullsetzung erfolgt durch speziell konstruierte Leiter. Bei einphasiger Verdrahtung handelt es sich beispielsweise um einen dritten Ader- oder Kabelkern. Um die Schutzvorrichtung in der durch die Regeln festgelegten Zeit zu deaktivieren, sollte der Widerstand der "Phase-Null" -Schleife klein sein, was wiederum strenge Qualitätsanforderungen an alle Verbindungen und die Netzwerkinstallation auferlegt, ansonsten ist die Nullsetzung möglicherweise nicht effektiv. Zusätzlich zur schnellen Deaktivierung der fehlerhaften Leitung von der Stromversorgung aufgrund der Tatsache, dass der Neutralleiter geerdet ist, niederspannung Berühren Sie den Körper des Geräts. Dies schließt die Möglichkeit eines elektrischen Schlags für eine Person aus.

Die Nullstellung wird verwendet, um den beschädigten elektrischen Empfänger bei einem Ausfall des Gehäuses in der kürzest möglichen Zeit zu trennen und dadurch die Zeit, während der das beschädigte Objekt eine Gefahr für das Personal darstellt, auf ein Minimum zu beschränken. Beim Nullstellen wird die Unterbrechung des beschädigten elektrischen Empfängers durch die Wirkung des Kurzschlussstroms auf das Gehäuse in der Leitung, die den beschädigten elektrischen Empfänger versorgt, bewirkt.

Für schnellen und zuverlässigen Schutzbetrieb Überstrom die Multiplizität des Fehlerstroms zum Gehäuse in Bezug auf den Strom des Schutzsollwerts muss so groß wie möglich sein.

Der PUE erfordert (Abschnitt 1.7.79): dass der Strom einphasiger Verschluss auf den Fall

1. überschritten - nicht weniger als 3 mal der Nennstrom des Sicherungseinsatzes der nächsten Sicherung;

2. nicht weniger als 3 mal der Strom der Auslöseeinheit leistungsschaltermit einer inversen stromabhängigen Charakteristik;

3. nicht weniger als 1,1 Kp mal der momentane Auslösestrom eines Automaten, der nur eine Freigabe ohne Zeitverzögerung hat, wobei Kp ein Koeffizient ist, der die Ausbreitung der Aufnehmerströme berücksichtigt (gemäß den Fabrikdaten). In Ermangelung von Fabrikdaten über die Größe der Spreizung sollte die Kurzschlußstrommultiplizität in Bezug auf den Einstellpunkt als 1.4 für Automaten bis zu 100 A und 1.25 für Automaten mit verwendet werden nennstrom mehr als 100 A.

In explosionsgefährdeten Anlagen (PUE, Punkt 7.3.139) müssen die oben genannten Multiplizitäten des Stromes eines einphasigen Kurzschlusses zum Gehäuse in einem durch eine Sicherung geschützten Stromkreis auf 4 erhöht werden; bis zu 6 in einem Stromkreis, der durch einen Leistungsschalter mit inverser stromabhängiger Charakteristik geschützt ist. In Stromkreisen, die durch einen Leistungsschalter geschützt sind, der nur eine elektromagnetische (momentane) Freigabe hat, wird die Vielheit des einphasigen Fehlerstroms für das Gehäuse für beide nicht explosive Installationen bestimmt.

Null Schutzleiter. Als Nullschutzleiter können dienen:

1. Getrennte (einschließlich Null) Adern litzen und Kabel;

2. speziell verlegte Leiter;

3. Elemente von Metallkonstruktionen von Gebäuden, Stahlrohre von Elektrodrähten, Metallkonstruktionen für industrielle Zwecke, Rohrleitungen für alle Zwecke (ausgenommen Rohrleitungen für brennbare und explosive Gemische) offengelegt;

4. Aluminium Kabelummantelung.

Erdung und Nullleiter müssen vor Korrosion geschützt werden. Die Verbindungen von Verbindungen nach dem Schweißen sollten gestrichen werden. In trockenen Räumen sollten Sie dafür Asphaltlacke, Ölfarben oder Nitro-Emaille verwenden. In der feuchte Bereiche und Räume mit ätzenden Dämpfen, die Färbung sollte mit Farben gemacht werden, die gegen chemische Einflüsse beständig sind (zum Beispiel Polyvinylchloridemail).

Nicht über die metallischen rohrförmigen Ummantelungsdrähte verwenden, um das Seil, wenn das Seil Verdrahtung, Metallhülle Leitungen, Schläuche, Armierungsmantel und die Leitungsdrähte und Kabel als Erdung oder Schutzleiter tragen.

Bei der Verwendung von Aluminium als der Kabelmantel Schutzleiter oder deren Befestigung an die Gehäuse von elektrischen Geräten Erdung oder an die Anschluss Kabelendverschlüsse darf nicht mit Kupfer flexiblen Bahnen Abschnitt erfolgt weniger als in der Tabelle gezeigt. 1.

Tabelle 1. Querschnitt von flexiblen Kupferbrücken

In elektrischen Installationen mit Spannungen bis zu 1000 V mit einem tödlichen Neutralleiter sollten die Nullleiter zusammen mit der Phase oder in unmittelbarer Nähe verlegt werden, um den induktiven Widerstand des Phasennullstromkreises zu reduzieren.

Abzweige von der Hauptleitung zu elektrischen Empfängern bis 1 kV können direkt in die Wand, unter einen sauberen Boden usw. verlegt werden. mit ihrem Schutz vor dem Einfluss aggressiver Umgebungen. Solche Zweige sollten keine Verbindungen haben.

Die Verlegung von Erdungs- und Nullschutzleitern durch Wände sollte in offenen Öffnungen, in nichtmetallischen Rohren oder anderen starren Rahmen erfolgen.

In trockenen, nicht korrosiven Umgebungen dürfen Erdung und Nullschutzleiter direkt an Wänden verlegt werden. Im nassen, feuchten oder nassen Räumen und insbesondere in Umgebungen mit einem aggressiven Umgebung Schutzleiter und Neutralleiter soll nicht weniger als 10 mm in einem Abstand von der Wand verlegt werden. Der Abstand zwischen den Stützen zur Erdung und Neutralleiter darf nicht mehr als 1000 mm betragen.

Bei externen Installationen können Erdung und Nullschutzleiter im Boden, im Boden oder am Rand der Plattformen, den Fundamenten von technologischen Installationen usw. verlegt werden.

Die Verwendung von nicht isolierten Aluminiumleitern zur Erdung oder als Nullschutzleiter ist verboten.

Jeder Teil der elektrischen Anlage, der geerdet oder auf Null gesetzt werden soll, muss durch eine separate Abzweigung mit einem Erd- oder neutralen Netz verbunden sein. Die aufeinanderfolgende Aufnahme von geerdeten oder nicht zerlegten Teilen der elektrischen Installation in den Erdungs- oder Schutzleiter ist nicht zulässig.

Die Erdung sollte über mindestens zwei Leiter, die an verschiedenen Stellen mit dem Erdungsschalter verbunden sind, an die Erdungsleitungen angeschlossen werden. Diese Anforderung gilt nicht für die erneute Erdung der Neutralleiter- und Metallkabelmäntel.

Das Verbinden der Teile des Erdungsschalters untereinander sowie eines Erdungsleiters mit Erdungsleitern sollte durch Schweißen erfolgen; während die Länge der Überlappung gleich der Breite des Leiters mit einem rechteckigen Querschnitt und sechs Durchmessern mit einem kreisförmigen Querschnitt sein sollte. Im Falle einer T-Verbindung wird die Überlappungslänge durch die Breite der Überlappung bestimmt.

Die Verwendung von speziell verlegten Erdungs- oder Nullschutzleitern für irgendeinen Zweck ist nicht erlaubt.

Offen gelegte Erdungs- und Nullschutzleiter sollten eine unverwechselbare Farbe haben: gelbe Streifen auf grünem Hintergrund.

Bei der Verwendung von Gebäude- oder Technologiekonstruktionen sollten zwei gelbe Streifen auf grünem Hintergrund in einem Abstand von 150 mm als Erdungs- oder Nullschutzleiter auf den Brücken zwischen ihnen sowie an den Anschlüssen und Verzweigungspunkten der Leiter angebracht werden.

Die Verbindung von Erdungs- und Nullschutzleitern mit Anlagenteilen, die geerdet oder auf Null gesetzt werden sollen, muss geschweißt oder verschraubt sein. Die Verbindung muss für die Inspektion zugänglich sein.

Bei einer Schraubenverbindung sind Maßnahmen gegen Lösen der Kontaktverbindung (Prüfen von Hälsen, Federringen usw.) und Korrosion (Schmieren einer dünnen Schicht Petrolatum, gebürstete Kontaktflächen usw.) zu treffen.

Der Widerstand der Nullschutzleiter hat entscheidenden Einfluss auf den Gesamtwiderstand der Nullpunktschaltung und damit auf den Wert des Fehlerstroms zum Gehäuse. Von den oben genannten Nullschutzleitern kann nur der Widerstand von Drähten und Kabeln analytisch analysiert werden.

Berechnung von Nullschutzleitern für Heizung. Null-Schutzleiter müssen den Strom eines einphasigen Verschlusses zum Gehäuse ohne Beschädigung passieren. Es wird angenommen, dass diese Anforderung erfüllt ist, wenn die Leitfähigkeit des Nullschutzleiters an irgendeinem Punkt mindestens 50% der Leitfähigkeit der Phasenleiter beträgt.

Der Strom eines zweiphasigen Kurzschlusses kann nur bei einem gleichzeitigen Kurzschluss mit dem Gehäuse verschiedener elektrischer Empfänger und in unterschiedlichen Phasen durch Null-Schutzleiter fließen. Bei der Wahl des Querschnitts der Nullschutzleiter wird dieser Fall nicht berücksichtigt.

Elemente von Stahlkonstruktionen von Gebäuden, Stahlrohre von elektrischen Leitungen, Konstruktionen für industrielle Zwecke und Rohrleitungen, die als Nullschutzleiter verwendet werden, werden bei Kurzschlüssen zum Gehäuse nicht auf ihre Stabilität geprüft.

In allen Fällen übersteigt der Querschnitt des Aluminiummantels der Kabel den Querschnitt des Phasenleiters, so dass er bei Kurzschlussströmen zum Gehäuse als stabil angesehen werden kann.

Erdungs- und Nullschutzleiter in elektrischen Installationen bis 1 kV müssen mindestens die in der Tabelle aufgeführten Abmessungen haben. 2.

erdung Nulleiterkorrosion

4. Nullleiter

Um elektrische Empfänger mit einphasiger oder ungleichmäßiger dreiphasiger Last zu versorgen, muss ein funktionierender Neutralleiter verlegt werden, entlang dem die geometrische Summe der Phasenströme fließt. Der Neutralleiter ist mit dem Neutralleiter des Generators oder verbunden sekundärwicklung Transformator, und es kann verwendet werden, um den Empfänger Körper zu annullieren. Ein Arbeitsstrom fließt kontinuierlich über den Nullleiter, erzeugt einen Spannungsabfall in ihm und muss daher über seine gesamte Länge isoliert werden, wenn er zum Nullstellen verwendet wird (als Schutzkontakt).

Wird der Neutralleiter als Schutzleiter verwendet, gelten für ihn die Anforderungen an die Nullleiter.

Null arbeitende Leiter müssen für einen langen Stromfluss ausgelegt sein.

Es wird empfohlen, dass Leiter mit Isolierung, die der Isolierung der Phasenleiter entspricht, als Neutralleiter verwendet werden. Ein solche Isolation für die neutralen und Schutzleiter an den Stellen erforderlich, wo der Einsatz von nicht isolierten Leitern in elektrischem Dampf führen kann oder die Isolierung des Phasenleiters als Folge der Bogenbildung zwischen dem nicht isolierten Neutralleiter und dem Schale oder der Struktur (beispielsweise nicht zu beschädigen, wenn die Verlegung Drähte in Rohren, Kästen, Schalen).

Es ist nicht erlaubt, die Null-Arbeitsleiter zu den tragbaren elektrischen Empfängern des einphasigen und direkten Stroms als Nullschutzleiter zu verwenden. Um die tragbaren elektrischen Empfänger zu neutralisieren, muss ein separater dritter Draht verwendet werden, der in einem Steckverbinder (Verbinder) mit einem Null-Arbeits- oder Null-Schutzleiter verbunden ist.

5. Arten von Nullungssystemen

Es gibt Nullstellsysteme TN-C, TN-C-S und TN-S:

TN-C Nullstellsystem

Ein einfaches Nullabgleichsystem, bei dem der Nullleiter N und der Nullschutz PE über ihre gesamte Länge kombiniert sind. Der gemeinsame Leiter wird mit der Abkürzung PEN bezeichnet. Es hat erhebliche Nachteile, von denen die wichtigsten die hohen Anforderungen an die Potentialausgleichssysteme und den Querschnitt des PEN-Leiters sind. Anwendbar für die Stromversorgung dreiphasige Lastenbeispielsweise Asynchronmotoren. Die Nutzung dieses Systems in einphasigen Gruppen- und Verteilnetzen ist untersagt:

Es ist nicht zulässig, die Funktionen der Nullschutz- und Nullleiter in Einphasen- und Gleichstromkreisen zu kombinieren. Als neutraler Schutzleiter in solchen Schaltungen muss ein separater dritter Leiter vorgesehen werden. (PUE-7)

Das TN-C-S Nullungssystem

Verbessertes System der Nullstellung, entwickelt, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten einphasige Netzwerke elektrische Installationen. Es besteht aus einem kombinierten PEN-Leiter, der mit einem Nullleiter des Transformators verbunden ist, der die elektrische Installation versorgt. An dem Punkt, wo die dreiphasige Leitung einmündet einphasige Verbraucher (Beispielsweise eine Bodenplatte oder ein Mehrfamilienhaus in dem Keller des Hauses) PEN-Leiter ist in PE- und N-Leiter direkt geeignet für einphasige Verbraucher.

TN-S Nullingssystem

Das perfekteste, teuerste und sicherste Annullierungssystem, das sich insbesondere in Großbritannien verbreitet hat. In diesem System ist ein Nullschutz und nullleiter sind auf ihrer gesamten Länge geteilt, wodurch die Möglichkeit eines Versagens im Falle eines Unfalls auf der Leitung oder ein Fehler bei der Installation von elektrischen Leitungen ausgeschlossen ist.

Fazit

Die Gewährleistung der Sicherheit des Lebens ist höchste Priorität für den Einzelnen, die Gesellschaft und den Staat. Der Mensch lebt von dem Moment seines Erscheinens auf der Erde aus dauerhaft und handelt unter den Bedingungen sich ständig verändernder potentieller Gefahren. in Raum und Zeit, die Gefahr der Schädigung der menschlichen Gesundheit realisiert, die sich Nervenschock, Krankheit, Invalidität und Tod usw. Vermeidung von Gefahren und Schutz gegen sie manifestiert sich in -. Die dringendste humane, sozioökonomischen und rechtlichen Fragen, die Entscheidung, wo der Staat nicht nicht interessiert sein. Um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten, ist es notwendig, eine Reihe von organisatorischen und technischen Maßnahmen, die durch die Regeln für die Installation von elektrischen Anlagen festgelegt sind, strikt einzuhalten technischer Betrieb Elektroinstallationen von Verbrauchern und Sicherheitsregeln beim Betrieb von elektrischen Anlagen von Verbrauchern. Gefährlich und schädliche Wirkung bei Personen äußern sich elektrischer Strom, Lichtbogen und elektromagnetische Felder in Form von elektrischen Traumata und Berufskrankheiten. Die elektrische Sicherheit im Raum ist gewährleistet technische Mittel und Schutzmittel sowie organisatorische und technische Maßnahmen.

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Erdungssystembezeichnungen

Der erste Buchstabe in der Bezeichnung des Erdungssystems bestimmt die Art der Erdung der Stromquelle:

· T - direkte Verbindung des Neutralleiters der Stromversorgung mit der Erde;

• I - alle stromführenden Teile sind vom Boden isoliert.

Der zweite Buchstabe definiert den Zustand der offenen leitenden Teile in Bezug auf den Boden:

· T - offene leitfähige Teile sind geerdet, unabhängig von der Art der Verbindung des Netzteils mit der Erde;

· N - direkte Verbindung der offenen leitfähigen Teile der Elektroinstallation mit der nicht geerdeten Stromquelle.

Die Buchstaben, die durch die Linie hinter N folgen, bestimmen die Art dieser Verbindung - die funktionale Methode, einen Null-Schutz- und Null-Arbeitsleiter zu konstruieren:

· S - Funktionen von Null Schutz PE und Null arbeiten N Leiter sind durch separate Leiter zur Verfügung gestellt;

· C-Funktionen der Nullschutz- und Nullarbeitsleiter werden durch einen gemeinsamen Leiter PEN bereitgestellt.

Schutzerdungsfunktion

Prinzip der Schutzwirkung

Die Schutzwirkung der Erdung beruht auf zwei Prinzipien:

· Reduzieren der Potentialdifferenz zwischen einem geerdeten leitfähigen Objekt und anderen leitfähigen Objekten mit natürlicher Erdung auf einen sicheren Wert.

Arten von Erdungssystemen

Das TN-C-System (Fr. Terre-Neutre-Combine) wurde 1913 vom deutschen Konzern AEG vorgeschlagen. Arbeitsnull und PE-Leiter (English Protection Earth) in diesem System sind in einem Kabel zusammengefasst. Der größte Nachteil war die Möglichkeit, dass im Falle einer plötzlichen Nullpause eine Phasenspannung an den Gehäusen von elektrischen Anlagen auftritt. Trotzdem ist dieses System immer noch in den Gebäuden der Länder der ehemaligen UdSSR zu finden.

TN-S-System

Trennung von Nullen in TN-S und TN-C-S

Das bedingt gefährliche ersetzen tN-C-Systeme System TN-S (fr.Terre-Neutre-Separe) wurde in den 1930er Jahren, die Arbeits- und Schutz Null entwickelt, die direkt an der Unterstation getrennt sind, und der Erdungsschalter ist eine ziemlich komplexe Konstruktion Metallbeschlägen. Wenn also der Nullpunkt in der Mitte der Leitung bricht, erhalten die elektrischen Anlagen keine Netzspannung. Später ermöglichte ein solches Erdungssystem die Entwicklung von Differential-Automaten und von durch Leckage ausgelösten Automaten, die einen vernachlässigbaren Strom erfassen können. Ihre Arbeit basiert bis heute auf den Kirchhoffschen Gesetzen, wonach der durch den Phasenleiter fließende Strom numerisch gleich dem Strom in der Arbeitsnull sein muss.

Die Erdungsschlaufe ist die grundlegende und unentbehrliche Vorrichtung zum Schutz einer Person vor elektrischen Schlägen, während des elektrischen Durchbruchs des Geräts oder des Durchbruchs der Isolierung. Um den Zustand des Erdungsschalters zu überwachen, sind regelmäßige Messungen erforderlich, da Metallteile in der Erde korrosionsanfällig sind. Wenn die Metallteile zerstört werden, sinkt der Widerstand der Schaltung und sie hört auf, ihre Schutzfunktion zu erfüllen. In diesem Artikel werden wir Geräte zur Messung des Bodenwiderstandes betrachten.

Geräteübersicht

Das Messgerät F4103-M1 prüft die Kontur beliebiger geometrischer Formen und Größen. Das Aussehen des Geräts wird auf dem Foto gezeigt:

Technische Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben:

Das nächste in unserem Test ist das direkte Ablesemessgerät zum Bestimmen des aktiven Widerstands M416. Das Gerät ist bewährt, hat eine hohe Genauigkeit und Stabilität. So sieht es aus:

Grundlegende technische Daten:

Die Durchführung der Messungen mit m416 wird auf Video gezeigt:

Moderner Mikroprozessor messgerät IS-10 ist das Folgende in unserem Bericht. LCD-Display, automatischer Messbereich, eingebauter Speicher der letzten vierzig Messungen. Schlagfestes Gehäuse mit Schutzart IP42. Sie können das Aussehen auf dem Foto unten sehen:

Das Gerät dient zum Messen und Prüfen von Erdungselementen in Zwei-, Drei- und Vierleitertechnik. Es kann auch verwendet werden, um die Qualität der Leiterverbindung usw. zu überprüfen.

Die Bedienungsanleitung für den fortgeschrittenen IS-20/1-Meter wird auf dem Video gezeigt:

Nun, vervollständigt unsere Liste von Geräten zur Messung des Widerstands der Erdungsschleife - eine professionelle Maschine MRU-101. Das Gerät kann messen widerstand Boden, Anpassung an eine bestimmte Aufgabe, durch Analyse und Datenerhebung. Die MRU-101 hat einen Speicher für die letzten vierhundert Messungen. Aussehen des Zählers:

Grundlegend technische Eigenschaften von diesem Gerät:

Videobewertung MRU-101:

Funktionsprinzip von Messgeräten

Der Bodenwiderstand wird nach dem klassischen Ohmschen Gesetz (R = U / I) gemessen. Die Spannungsquelle im Gerät liefert die Potentialdifferenz an die Elektroden und der Strom wird über das Gerät gemessen. Nach Erhalt der Daten berechnet das Messgerät das Ergebnis und zeigt es an. Das folgende Diagramm zeigt das Messschema:

Die meisten Messungen finden nach dieser Methode statt oder liegen nahe bei diesem Prinzip. Nach den Anweisungen zum vorhandenen Gerät müssen Sie die Messelektroden installieren und vom Hauptboden aus verteilen.

Die Arbeit ist innerhalb weniger Minuten erledigt, während dieser Zeit werden die Messwerte eingestellt. Dieser Vorgang wird für jeden Erder separat durchgeführt. Erfahren Sie mehr über das Verhalten

Widerstandsmessung von Erdungsgeräten

Was ist Erdung?

Neben der Isolierung ist die Erdung der wichtigste Schutz gegen elektrischen Schlag, der die elektrische Sicherheit bestimmt. Auf den ersten Blick mag es im wörtlichen Sinne seltsam erscheinen, "Geld im Boden zu vergraben". Aber wann es ist über Gesundheit und Menschenleben, dann sind alle Kosten gerechtfertigt, die einen Unfall verhindern oder seine Folgen mildern würden! Dazu werden die Arbeitserdung, die Erdung des Blitzschutzes und die Schutzerdung verwendet.

Arbeitsgrund Ist die gezielte Verbindung bestimmter Punkte des Stromkreises mit dem Boden (z. B. Sternpunkte der Wicklungen von Generatoren, Strom- und Messtransformatoren, und auch bei Verwendung von Erde als Rückleitung). Der Arbeitsboden ist so ausgelegt, dass ein ordnungsgemäßer Betrieb der elektrischen Anlagen unter normalen und Notfallbedingungen gewährleistet ist und direkt oder durch spezielle Vorrichtungen (Durchschlagsicherungen, Ableiter, Widerstände) durchgeführt wird.

Blitzschutz-Erdung ist die bewusste Verbindung von Ableitern und Blitzempfängern mit dem Erdboden, um Blitzströme von ihnen auf den Boden zu entfernen.

Die Schutzerdung ist eine Erdung, die aus Gründen der elektrischen Sicherheit ausgeführt wird (im Folgenden als "PUE" bezeichnet). beabsichtigte Verbindung von nicht leitenden Metallteilen mit dem Boden, die unter Spannung stehen können und dazu dienen, Personen vor einem elektrischen Schlag durch versehentliches Berühren zu schützen. Darüber hinaus erfüllen die Erdungsvorrichtungen andere sicherheitsrelevante Funktionen: Entfernen Sie die Ladung statischer Elektrizität in explosiven und entflammbaren Objekten (z. B. an der Tankstelle). Eine gefährliche Spannung auf einer leitfähigen Oberfläche kann verschiedene Ursachen haben: statische Aufladung, Potentialentnahme, Blitzentladung, induzierte Spannung usw.

In der Praxis kommt es am häufigsten zu einem zufälligen Phasenschluss am Körper mechanischer Schaden Leiterleiter oder Kabelisolierungsfehler. Das Berühren des Körpers einer solchen fehlerhaften Anlage ist in der Tat ein einphasiger Kontaktmodus, obwohl die Person keine Sicherheitsregeln verletzt. Die Spannung, unter der die Person den Körper in Fig. 1 für kleine Werte der Leitungskapazität berührt, wird durch die Formel bestimmt U pr = I h ∙ R h. Wenn der Isolationswiderstand der Phasenleiter gleich ist, fließt der Körper durch R h = 1 kΩ, der Strom wird durch den Zustand der Isolation relativ zum Boden bestimmt I h = 3 U φ / (3 R h + R iso).

Abb. 1. Elektrischer Schlag durch Schließen der Phase auf einen vom Boden isolierten Boden

Messung des Widerstandes der Leiter der Erdverbindung und des Potentialausgleichs (Metallverbindung) (2p);
Messung des Widerstandes von Erdungsvorrichtungen unter Verwendung einer dreipoligen Schaltung (3p);
Messung des Widerstands von Erdungsvorrichtungen unter Verwendung einer vierpoligen Schaltung (4p);
Widerstandsmessung mehrerer Erdungsvorrichtungen ohne Unterbrechung des Stromkreises von Erdungsschaltern (mit Klemmschellen);
Messung des Widerstandes von Erdungsvorrichtungen nach der Methode von zwei Milben;
Messung des Blitzschutzwiderstandes (Blitzableiter) an einer vierpoligen Schaltung nach der Pulsmethode;
Wechselstrommessung (Leckstrom);
Messung des spezifischen Bodenwiderstandes nach der Wenner-Methode mit der Wahl des Abstandes zwischen den Messelektroden; hohe Störfestigkeit;

Schutzerde in Figur 2 in einer solchen Situation die Berührungsspannung sicher durch Verringerung des elektrischen Potentials des Körpers zu reduzieren und Entzerren des Potentials einer Basis, auf der eine Person ist, auf einen Wert nahe Potentialeinstellung Corp. U = U s = I s ∙ r s zu erden. Der Erdwiderstand r r ist etwa 100 mal kleiner als der Widerstand des menschlichen Körpers, so dass die Berührungsspannung niedrig ist.

Erdung bietet Sicherheit in der Situation, in dem Fehlerstrom nach Masse nicht ausreicht, um den Leistungsschalter auszulösen, und deshalb ist der Haupt Schutz gegen elektrischen Schlag in Stromversorgungssystemen mit isoliertem Neutral Transformator oder Generator. In einem Netz mit geerdetem Sterne In 3 ist der Massefehlerstrom I z = U f / (R 0 + r s) nur durch das Verhältnis der Erdungswiderstände bestimmt R 0 und r und s auf dem Zustand der Isolation nicht abhängen. Im Falle der Gleichheit r 0 und r der Spannung an dem geerdeten Gehäuse für den menschlichen Corp. U = U h = U f 0,5 ∙ die unwirksame Erdungs erweist, in diesem Fall gefährlich sein, vor einem elektrischen Schlag zu schützen, verwendet verschwindende oder RCD.

Die Schutzwirkung der Erdung beruht auf mehreren Prinzipien:

reduzierung auf einen sicheren Wert der Potentialdifferenz zwischen der geerdeten Vorrichtung und anderen Leitern mit einer natürlichen Erdung.
leckage des Leckstroms, wenn die Spannung im Stromkreis des geerdeten Geräts auftritt. In einem richtig ausgelegten System führt das Auftreten eines Leckstroms zum sofortigen Betrieb des Fehlerstromschutzschalters (RCD) und zur Entregung des Netzwerkabschnitts. Die maximal zulässige Stillstandszeit für GOST R IEC 60755-2012 ist 0,3 s (0,5 s für selektive), aber in der Realität haben moderne hochwertige RCDs eine Reaktionsgeschwindigkeit von etwa 20-30 ms.
in Systemen mit einem tödlich geerdeten Neutralleiter - Auslösen des Betriebs des Leistungsschalters, wenn die Phase auf eine geerdete Oberfläche trifft. Die maximal zulässige Zeit für die automatische Schutzabschaltung in einem solchen System beträgt gemäß PUE 0,4 / 0,2 s für Spannungen von 220/380 V.

Die Begriffe natürliche und künstliche Erdung werden in der Elektrotechnik unterschieden.

Zu natürliche Erdung sind stromführende Strukturen, die dauerhaft im Boden angeordnet sind, beispielsweise Wasserleitungen. Da ihr Widerstand nicht standardisiert ist, können solche Erdungsentwürfe nicht als Erdung für eine elektrische Installation verwendet werden. Wenn ein gefährliches Potential auf der Wasserleitung erscheint, bedroht das Leben eine unbegrenzte Anzahl von Menschen. Daher verbietet der PUE-Punkt die Verwendung von gewöhnlichen Kommunikations- oder Engineering-Systemen als PE-Leiter. Um die Sicherheit in Gebäuden und Strukturen zu gewährleisten, wird ein System zum Potentialausgleich eingesetzt, das eine elektrische Verbindung aller Metallstrukturen und einen Nullschutzleiter vorsieht.

Künstliche Erdung - ist die beabsichtigte elektrische Verbindung von irgendeinem Punkt des elektrischen Netzwerks, der elektrischen Installation oder der Ausrüstung mit einem Erdungsgerät. Erdungsvorrichtung besteht aus der Erdungselektrode (leitenden Abschnitt oder eine Vielzahl von miteinander verbundenen leitfähigen Abschnitten in elektrischem Kontakt mit dem Boden, entweder direkt oder über Zwischen leitendem Medium) und dem Erdungsleiter, der den Grundbereich mit Erde verbindet. Das Erdungsdesign kann sehr unterschiedlich sein: von einem einfachen Metallstab bis zu einem komplexen Satz von Elementen mit einer speziellen Form (Abbildung 4).

Abb. 4. Erdung Design: a) Stift, b) Kontur, c) Multi-Element

Die Qualität wird durch Erdungswiderstand Stromaufweitungs über den Boden Wert (je niedriger, desto besser) bestimmt wird, dass durch die Erhöhung der Fläche der Erdungselektrode verringert werden kann und die elektrischen Widerstand des Bodens zu reduzieren, beispielsweise die Anzahl der Erdungselektroden zu erhöhen oder ihre Tiefe.

Das Erdungssystem muss während des Betriebs regelmäßig überprüft werden, damit Korrosion oder Veränderungen des spezifischen Widerstands des Erdbodens seine Parameter nicht wesentlich beeinflussen können. Ein Erdungsgerät zeigt möglicherweise lange Zeit keinen Fehler, bis eine gefährliche Situation eintritt.

In der Russischen Föderation sind die Anforderungen an die Erdung und ihr Gerät in Kapitel 1.7 des IPPE beschrieben. Und die Frequenzmessungen sind in der Tabelle 26, Anhang 3 PTEEP gegeben - der größte zulässige Wert der Widerstandseinrichtungen für verschiedene Bedingungen Erdung ist in Tabelle RB und Tabelle 36 Regulation des technischen Betriebes von elektrischen Verbrauchern (PTEEP bezeichnet) aufgeführt. Der Widerstand der Erder darf zu keinem Zeitpunkt des Jahres den Standardwert überschreiten.

Gemäß Absatz 1.17.118 der PUE wird die Kennzeichnung an den Stellen des Eingangs der Erdungsleiter in die Gebäude platziert. Die Abmessungen und die Art des Schildes "Erdung" werden in GOST 21130-75 "Erdungsklemmen und Erdungsmarkierungen eingestellt. Design und Dimensionen. "

Abb. 5. Zeichen "Erdung"

Erdungssysteme

Für elektrische Installationen mit Spannungen bis 1 kV werden die folgenden Arten der Erdung für AC- und DC-Systeme verwendet:

Der erste Buchstabe gibt den Zustand des Neutralleiters der Stromquelle relativ zum Boden an:

T - geerdet neutral (lateinisch Terra);
Ich - isoliert neutral (Englische Isolierung).

Der zweite Buchstabe gibt den Zustand der offenen leitfähigen Teile in Bezug auf den Boden an:

T - offene leitfähige Teile sind geerdet, unabhängig von der Einstellung zur neutralen Masse der Stromquelle oder einem anderen Punkt des Versorgungsnetzes;
N - offene leitfähige Teile sind mit einem geerdeten Nullleiter der Stromquelle verbunden.

Die nachfolgenden Buchstaben nach N bezeichnen die Ausrichtung in einem Leiter oder die Funktionstrennung für Null- und Nullschutzleiter:

S - Null arbeiten N und PE Schutzleiter sind getrennt (englisch getrennt);
C - die Funktionen der Nullschutz- und Null-Arbeitsleiter sind in einem PEN-Leiter kombiniert (Englisch kombiniert);
N - Null arbeitender (neutraler) Leiter (Englisch Neutral);
PE - Schutzleiter (Nullschutz- oder Schutzleiter, Schutzleiter des Potentialausgleichs) (englisch Schutzerde);
PEN - kombinierter Nullschutz und null arbeitende Leiter (englische Schutzerde und Neutralleiter).

Theorie der Messung von Erdung und Widerstand des Bodens

Der Widerstand eines einteiligen Erdungsschalters wird von mehreren Faktoren beeinflusst:

der Widerstand der Masseelektrode und der Widerstand des Leiterkontakts mit dem Stift. Artificial Erdelektrode ist aus Kupfer, Eisen oder verzinktem Stahl (SAE Absatz) und die Verwendung von Verbindungsdraht der entsprechenden Größe und in Abschnitt (1.7.4 Tabelle RB) aus, so, wenn es ein zuverlässiger Kontakt mit einem Erdungsleiter der Größe dieser Impedanzen ignoriert werden kann;
kontaktwiderstand der Sonde zum Boden. Wenn der Stift dicht genug in den Boden geschlagen ist und keine Spuren von Farbe, Öl und erheblicher Korrosion an seiner unterirdischen Oberfläche aufweist, kann der Widerstand gegen Kontakt mit dem Boden ebenfalls ignoriert werden;
widerstand der Erde (Boden). Man stelle sich den Erdungselektrodenstift in Fig. 11 in Form einer Elektrode vor, die von konzentrischen Erdschichten gleicher Dicke umgeben ist.

Die an die Elektrode angrenzende Schicht hat die kleinste Oberfläche, aber den größten Widerstand. Wenn der Abstand von der Elektrode zunimmt, nimmt die Oberfläche der Schicht zu und ihr Widerstand nimmt ab. Der Beitrag des Widerstands der entfernten Schichten zum allgemeinen Widerstand des Bodens wird schnell unbedeutend. Ein Bereich, jenseits dessen der Widerstand der Erdschichten vernachlässigt werden kann, wird der Bereich des effektiven Widerstands genannt. Seine Größe hängt von der Eintauchtiefe der Elektrode in den Boden ab. Bei der Berechnung des Erdwiderstands wird der spezifische Widerstand des Bodens als unverändert angesehen. Der Erdungswiderstand für den Fall einer Elektrode wird durch Dwights Formel bestimmt:

R = ρ / 2πL ((ln4L) -1) / r

wo R ist der Erdungswiderstand, Ohm.
L - Eintauchtiefe der Elektrode unter dem Boden, m.
r ist der Radius der Elektrode, m.
ρ ist der durchschnittliche spezifische Widerstand des Bodens in Ohm.

Eine Analyse der Dwight-Formel zeigt, dass eine Erhöhung des Stiftdurchmessers den Bodenwiderstand geringfügig verringert, insbesondere eine Verdopplung des Durchmessers verringert den Widerstand um weniger als 10%. Viel stärker beeinflusst die Tiefe der Elektrode. Theoretisch sinkt der Bodenwiderstand bei Verdopplung der Tiefe um 40%. Der Hauptfaktor, der letztendlich den Erdungswiderstand und die Erdungstiefe des Stiftes bestimmt, die erforderlich sind, um den spezifizierten Widerstand bereitzustellen, ist der spezifische Widerstand des Bodens. Es hängt zu einem großen Teil von dem Gehalt an elektrisch leitenden Mineralien und Elektrolyten im Boden ab, d.h. Wasser mit darin gelösten Salzen. Der spezifische Widerstand des Bodens variiert stark, abhängig von der Region des Globus und der Jahreszeit. Trockene Wüstenböden oder Permafrostböden sind sehr widerstandsfähig.

Aufgrund der Abhängigkeit des spezifischen Erdwiderstandes von Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt ändert sich der Widerstand der Erdungsvorrichtung auch während des ganzen Jahres. Da die Temperaturstabilität und der Feuchtigkeitsgehalt im Boden mit der Entfernung von der Oberfläche zunimmt, ist das Erdungssystem das ganze Jahr über wirksam, wenn die Erdungselektrode in einer beträchtlichen Tiefe angeordnet ist, die die maximale Gefriertiefe übersteigt.

Die Notwendigkeit, den spezifischen Widerstand des Bodens und den Widerstand der Erdungsvorrichtung zu messen, tritt bereits bei der Konstruktion und Installation auf. Um den Widerstand der Erdung zu messen, verwenden Sie spezielle Geräte, die das Prinzip des durch wechselstrom, fließt zwischen der Hilfs- und der geprüften Elektrode.

Dreipoliges oder Dreidraht (3p) Widerstandsmessschaltung in Figur 12 ist der Haupt- und wird in dem Boden die beiden Meßelektroden (H Stromelektrode und die Spannungselektrode (Potential) S) in der Nähe der Erdungsvorrichtung (E) für ein Einzelstrahlsystem installiert. Die Spannungselektrode (S) ist in einer Linie zwischen der zu überprüfenden Erdungsvorrichtung (E) und der Stromelektrode (H) in der Nullpotentialregion angeordnet. Für eine genaue Messung ist es erforderlich, dass das Potential an der Hilfsspannungselektrode außerhalb der effektiven Widerstandszonen sowohl der Erdungsvorrichtung als auch der Hilfsstromelektrode gemessen wird. Der Nullpotentialbereich dehnt sich auch aus, wenn der Abstand zwischen der gemessenen Erde und der Hilfsstromelektrode zunimmt. In der Praxis wird die 62% -Methode verwendet, die die größte Genauigkeit bietet, vorausgesetzt, der Boden ist homogen. Mit dieser Methode können Sie die Position der Hilfsspannungselektrode (der Nullpotentialpunkt) leicht finden, wenn die Elektroden auf einer geraden Linie positioniert sind.

Das Gerät misst die Menge an Strom, die in dem erzeugten Stromkreis fließt und die Spannung zwischen der Masseelektrode und der Spannungselektrode. Das Ergebnis der Messung ist der Widerstandswert des Erdungsgeräts, berechnet nach dem Ohmschen Gesetz. In städtischen Umgebungen ist es schwierig, einen Platz zum Installieren von zwei Hilfselektroden in der erforderlichen Entfernung zu finden. Bei einer gut entwickelten Infrastruktur kann neben der gemessenen Erdung (N) jedoch auch ein anderer Boden (M) mit bekanntem Widerstand vorhanden sein, Abb. 14. In diesem Fall wird eine Zwei-Punkt-Messmethode (2p) verwendet, die den Widerstand der beiden in Reihe geschalteten Erdungsvorrichtungen anzeigt. Daher muss die zweite Erdung so gut sein, dass ihr Widerstand vernachlässigt werden kann. Zusätzlich ist es notwendig, zusätzlich den Widerstand der Messdrähte zu bestimmen und von dem erhaltenen Ergebnis zu subtrahieren. Eine solche vereinfachte Methode wird als alternative Methode verwendet und ist nicht so genau wie die Standard-3-Draht-Methode (62% -Methode), da sie stark vom Abstand zwischen der gemessenen und der Hilfserde abhängt.

In dem Fall, in dem eine extrem hohe Messgenauigkeit erforderlich ist, wird eine Vierpol- oder Vierdrahtschaltung (4p) verwendet, wodurch die Wirkung des Widerstands der Testleitungen eliminiert wird.

Alle oben genannten Methoden zum Zeitpunkt der Messung erfordern eine Abschaltung des untersuchten Erdungsschalters vom gemeinsamen Erdungssystem (Aufdrehen der Gewindeverbindung / Demontage der Schweißverbindung). Bei der Multi-Element-Erdung ist dieser Vorgang sehr zeitaufwendig, daher ist es bei Sonel-Geräten möglich, eine Messung durchzuführen, ohne die Test-Erdungselektrode zu trennen. Bei diesem Verfahren (3p + Milben) Stromelektrode (H) und eine Spannungselektrode (S) in dem Boden sowie während eines klassischen dreipoliges Verfahrens platziert, aber der Strom wird mit einer Zange an die Erdungssucht montiert gemessen. Das Gerät ermittelt den Widerstand der Erdungselektrode, auf der die Stromzange montiert ist (berechnet den Widerstand des Stroms durch die Erdungselektrode und ignoriert den Strom, der durch die benachbarten Erdungsschalter fließt).

Nach dem Messen der Widerstandswerte der einzelnen Masseelemente R E1, R E2, R E3 ... R EN wird der Gesamtwiderstand R E in 16 durch die Formel berechnet:

Die Widerstandsmessung von Erdungsgeräten in den Megastädten ist eine große Herausforderung. Gerade im Zentrum der Stadt, wo es besonders dichte Gebäude gibt, ist es aufgrund von Straßenpflaster oder Gehwegplatten nicht möglich, Hilfselektroden einzubauen. Im Fall eines komplexen Erdungssystems, dessen Elemente nicht unterirdisch verbunden sind, wird die Methode der zwei Milben verwendet. Wenn die Erdung unterirdisch angeschlossen ist, erlaubt diese Methode nur das Fehlen einer Unterbrechung im Stromkreis. Die Sendeklemmen erregen aufgrund der elektromagnetischen Induktion den Strom im Messkreis und zusätzliche Klemmen messen diesen. Es spielt keine Rolle, welche an der Spitze sind, es ist wichtig, einen Mindestabstand zwischen ihnen (\u003e 3 cm) zu gewährleisten, um den Effekt der Milbenübertragung auf das Zangenmessgerät auszuschließen.

Nach der Messung zeigt das Gerät den Widerstandswert R E an, der für die Vier-Element-Erdung in Abbildung 17 ebenfalls nach folgender Formel berechnet werden kann:

Wie sich aus der obigen Beziehung ergibt, ist der Wert von RE die Summe des Wertes des gemessenen Widerstands des Erdungsschalters und des Ergebnisses parallele Verbindung andere Erdungsschalter. Daher wird der erhaltene Wert des Erdungswiderstandes leicht überschätzt (zusätzlicher Messfehler). Dies ist ein nicht behebbarer Methodenfehler. Da der resultierende Wert der Parallelschaltung der verbleibenden Erdungselemente geringer sein wird, ist es umso mehr für solche Erdungsschalter empfehlenswert, Messungen mit dieser Methode nur in Systemen mit mehreren Elementen durchzuführen.

Wie aus der Formel von Dwight folgt, beeinflusst der spezifische Widerstand des Bodens direkt die Auslegung der Erdungsvorrichtungen (die Tiefe der Erdungselektrode bei einem gegebenen Widerstand und die Anzahl der Elemente). Bei der Planung großflächiger Erdungssysteme ist es wichtig, Bereiche mit geringstem Erdwiderstand zu finden, um mit möglichst wenigen Elementen die wirtschaftlichste Lösung zu entwickeln.

Um den spezifischen Widerstand des Bodens mit der Wenner-Methode zu messen, die in Sonel-Instrumenten implementiert ist, werden vier Elektroden verwendet, die linear in gleichen Abständen angeordnet sind, Abbildung 18. Der Wert des spezifischen Widerstands des Bodens wird während der Messung automatisch anhand der folgenden Formel berechnet: ρ = 2πd ∙ U / I [Ohm ∙ m].

Ein charakteristisches Merkmal der Wenner-Methode ist eine direkt proportionale Beziehung zwischen dem Abstand zwischen den Elektroden und der Tiefe, in der der Strom fließt. Der Grenzwert für die Eindringtiefe des Stroms in die Erde beträgt 0,7 ∙ d. Indem eine Reihe von Messungen des spezifischen Widerstands durchgeführt wird, wobei sich gleichzeitig der Abstand zwischen den Elektroden ändert, kann ungefähr abgeschätzt werden, in welcher Tiefe der kleinste Wert liegt. Dann ist es notwendig, die Elektroden im rechten Winkel zu der Linie zu drehen, auf der Messungen durchgeführt wurden, und die gesamte Reihe zu wiederholen. Wenn das Gerät eine erhebliche Streuung der Ergebnisse zeigt, was die Durchführung von Messungen erschwert, ist es wahrscheinlich, dass unterirdische Verbindungen (Wasserleitungen, Metallstrukturen usw.) an dem gegebenen Ort vorhanden sind. In diesem Fall müssen die Elektroden einige Meter von der Stelle entfernt werden, an der inhomogene Messwerte beobachtet wurden, und die Messung des spezifischen Widerstands des Bodens wiederholt werden. Enge Ergebnisse zeigen die Einheitlichkeit des Bodens und die Richtigkeit der Messungen.

Die gewonnenen Daten werden zur geophysikalischen Untersuchung der umgebenden Gesteine verwendet, um die Zonen und die Tiefe des Vorkommens zu bestimmen. Zusätzlich kann die Korrosionsrate von unterirdischen Pipelines anhand der Größe des Bodenwiderstands geschätzt werden. Eine deutliche Verringerung des Bodenwiderstands führt zu einer Erhöhung des Korrosionsprozesses und erfordert eine spezielle Schutzbehandlung von unterirdischen Metalloberflächen.

Schlussfolgerungen:

1. Messen Sie den Widerstand der Erdungsvorrichtung in der Trockenzeit des Jahres.
2. Gelöste Salze und Mineralien im Wasser geben dem Boden die Eigenschaften des Elektrolyten. Um den Widerstand gegen Erdung zu messen, müssen Sie Wechselstrom verwenden.
3. Um den Einfluss der Ströme der industriellen Frequenz und ihrer höheren Harmonischen zu vermeiden, wird eine Frequenz der Messspannung nicht 50 Hz (60 Hz) angewendet.
4. Beste Genauigkeit Die Erdungsmessung wird mit dem 4-P-Schema nach 62% Methode durchgeführt.
5. Die Widerstandsmessung mit zwei Milben weist einen methodischen Fehler auf, daher wird empfohlen, ihn nur in Mehrelement-Erdungssystemen zu verwenden.
6. Die Methode von Wenner ermöglicht es Ihnen, schnell und einfach den spezifischen Widerstand des Bodens zu messen.

Blitzschutz

Bei den obigen Erdungssystemen, die hauptsächlich zum Schutz gegen elektrischen Schlag ausgelegt sind, ist das Verhalten niederfrequenter Ströme wichtig.

Die Aufgabe der Blitzschutz-Erdung besteht darin, den Blitz vom Boden zu entfernen. Die gepulste Art dieser Entladung bestimmt den signifikanten Einfluss der induktiven Komponente der Erdung, daher wird nur ein Teil der Erde, der sich in unmittelbarer Nähe der Entladungsstelle befindet, wirksam zur Entfernung des Blitzstroms verwendet. Eine Erdung mit geringem statischem Widerstand, die einen guten Grundschutz garantiert, bietet keine ausreichenden Blitzschutzparameter - insbesondere bei ausgedehnten Erdungssystemen, die bei geringem statischen Widerstand eine mehrfach höhere dynamische Impedanz aufweisen können. In der Russischen Föderation derzeit, außer für normative DokumenteZur Festlegung von Anforderungen für den Blitzschutz von Gebäuden, „Anleitung zum Blitzschutz von Gebäuden und Anlagen“ RD 34.21.122-87 und „Hinweisen zum Blitzschutz von Gebäuden, Strukturen und industrieller Kommunikation» CO 153-343.21.122-2003, veröffentlichten die ersten beiden Teile im Jahr 2011 GOST R IEC 62305-2-2010 "Risikomanagement. Blitzschutz, die Übersetzungen der Norm IEC 62305, bestehend aus vier Teilen. Leider deckt keine dieser Anweisungen die praktische Anwendung von Schutzvorrichtungen gegen Blitzschlag und Schaltüberspannungen ab.

Referenzliste:

Regeln für die Installation von elektrischen Anlagen, Ausgabe 7.
Regeln für den technischen Betrieb von elektrischen Anlagen von Verbrauchern, seit 2003 eingeführt.
GOST R IEC 61557-5-2008 "Elektrische Sicherheit. Ausrüstung zum Prüfen, Messen oder Kontrollieren von Schutzausrüstung. Teil 5. Widerstand des Erdungsschalters gegen Erde »
GOST R 50571.1-2009 Niederspannungsinstallationen, Teil 1 "Allgemeine Vorschriften, Bewertung gemeinsame Merkmale, Begriffe und Definitionen ".
GOST R IEC 60755-2012 « Allgemeine Anforderungen zu schutzvorrichtungen, gesteuert durch Differential (Rest) Strom ".
GOST R IEC 62305-2-2010 "Risikomanagement. Blitzschutz, Teil 1 und Teil 2
"Anweisung für den Blitzschutz von Gebäuden und Strukturen" RD 34.21.122-87.
"Anweisungen für die Installation von Blitzschutz von Gebäuden, Bauwerken und industriellen Kommunikation" CO 153-343.21.122-2003.
A.V. Sakara. "Organisatorische und methodische Empfehlungen für die Prüfung von Elektrogeräten und Verbrauchergeräten" Moskau, ZAO Energoservis, 2004.

Schutzleiter. Das TN-C-S Nullungssystem

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Terminologie

· Isolierter Neutral-Neutralleiter-Transformator oder -Generator, der nicht mit dem Erdungsgerät verbunden oder über große Widerstandsgeräte von Signal-, Mess-, Schutz- und ähnlichen Geräten an das Erdungsgerät angeschlossen ist.

Erdungssystembezeichnungen.

Schutzerdungsfunktion

Abhängig von der Position der Erdungsschalter in Bezug auf die Erdungsausrüstung gibt es zwei Arten von Erdungsvorrichtungen - Fernbedienung und Kontur.

Mit einem externen Erdungsgerät wird der Erdungsleiter aus dem Bereich bewegt, in dem sich das geerdete Gerät befindet.

Bei der Schlingenerdungs-Vorrichtung sind die Elektroden des Erdungsschalters entlang der Kontur (Umfang) der Stelle platziert, auf der sich die geerdete Ausrüstung befindet, und auch innerhalb dieser Stelle.

In offenen elektrischen Installationen werden die Gehäuse direkt mit dem Erdungskabel verbunden. In Gebäuden ist ein Erdungskabel verlegt, an dem Erdungskabel angeschlossen sind. Das Erdungsnetz ist an mindestens zwei Stellen mit dem Erdungsschalter verbunden.

Als natürliche Schutzunterstationen und empfohlene Verteileinrichtungen Abgas Stütze von Freileitungen Erdung mit einer Erdungseinrichtung Umspannstationen oder Schaltanlagen mit Hilfe Ober Erdleitungen Kabel verbunden.

Wenn der Widerstand der natürlichen Erdungsschalter R3 die erforderlichen Normen erfüllt, ist die Einrichtung von künstlichen Erdungsschaltern nicht erforderlich. Aber das kann nur gemessen werden. Berechnen Sie den Widerstand natürlicher Erdungsschalter.

Erdungsvorrichtungen sind in einer Reihe oder entlang einer Kontur bis zu einer Tiefe von 0,5 vom oberen Ende der Erdungselektrode bis zur Erdoberfläche verstopft - 0,8 m Der Abstand zwischen den vertikalen Erdungsschaltern sollte nicht weniger als 2,5 betragen - 3 m.

2. Sorten von Erdungssystemen

TN-C Nullstellsystem

Das TN-C-S Nullungssystem

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