Ochranné uzemnění. Primární a sekundární systémy vyrovnání potenciálu. Vodivé části třetích stran

Podle Pravidel elektrické instalace (bod 1.7.29), která jsou dodržována v Ruské federaci, je ochranné uzemnění uzemnění prováděné pro účely elektrické bezpečnosti.

Podíváme-li se na tuto definici podrobněji, můžeme říci, že ochranné uzemnění je provedeno záměrně a je to elektrické spojení se zemí nebo ekvivalentem kovových částí bez proudu, které mají potenciál stát se živými v důsledku selhání izolace.

Účelem ochranného uzemnění je chránit lidi a zvířata před úrazem elektrickým proudem.

Cíle je dosaženo snížením napětí na bezpečnou hodnotu (vzhledem k zemi) na kovových částech zařízení. Když dojde ke zkratu na těle uzemněného zařízení, dotykové napětí se sníží. Důsledkem je snížení proudu procházejícího tělem při dotyku.

Při elektrickém střídavém proudu o průmyslové frekvenci rovné 50 Hz se bere v úvahu pouze aktivní odpor lidského těla a koreluje se s hodnotou rovnou 1 kOhm. V normálním stavu odpovídá odolnost těla proti stejnosměrnému proudu rozsahu od 3 do 100 kOhm, při delším průchodu však klesá na 300 Ohm.

Obrázky ukazují přibližné hodnoty, ale umožňují vyhodnotit účinnost a potřebu ochranného uzemnění.

Velikost poruchového proudu a odpor uzemňovací soustavy velmi ovlivňují proud protékající tělem. Maximální přípustná hodnota zemního odporu v instalacích do 1 kV:

• 10 Ohm – s výkonem generátorů + transformátorů ≤ 100 kVA,
• 4 Ohm – ve všech ostatních případech.

Normy se počítají s přípustnou hodnotou dotykového napětí, která by v sítích do 1 kV neměla překročit 40 V.

Ochranné uzemnění se používá v třífázových třívodičových sítích:

• napětí do 1 kV s izolovaným neutrálem,
• s napětím 1 kV a vyšším – s jakýmkoli neutrálním režimem.

Dávejte pozor!
Připojení pouzder elektroinstalace k zemnící elektrodě nebo zemnící síti musí být provedeno pouze samostatnou odbočkou. Sériové připojení je přísně zakázáno (viz obrázky)!

Typy uzemňovacích zařízení

Uzemňovací zařízení lze seskupit následovně:

Přirozené uzemnění

Přirozená uzemňovací zařízení zahrnují všechny konstrukce trvale umístěné v zemi:

• kovové stavební konstrukce a základy;
• kovové pláště kabelů;
• pažnicové trubky pro artéské studny.

Je přísně zakázáno používat jako uzemňovací vodiče následující:

• plynovody a potrubí s hořlavými kapalinami;
• hliníkové pláště podzemních kabelů;
• hlavní potrubí topení;
• potrubí pro přívod studené a teplé vody.

Přirozený systém uzemnění vyžaduje alespoň 2 připojení na různých místech.

Umělé zemnící elektrody

Umělé uzemnění je speciální připojení k uzemňovacímu zařízení. Mezi umělé uzemňovací vodiče patří:

• ocelové trubky určitých velikostí;
• pásová ocel o tloušťce 4 mm;
• úhelník od 4 mm;
• tyčová ocel určitých velikostí.

Oblíbené jsou hloubkové uzemňovací elektrody s poměděnými nebo pozinkovanými elektrodami. Jsou výrazně lepší než tradiční metody z hlediska životnosti a nákladů na výrobu zemnící elektrody.

Specifické problémy existují pro půdu v ​​podmínkách permafrostu. Elektrolytické uzemňovací systémy zde mohou být účinným řešením:

Stav konvenční zemnící elektrody po několika letech provozu v permafrostových půdách.	Příklad obvodu elektrolytické zemnicí elektrody

Poznámky:

• Výhodou uzemnění smyčky je vyrovnání potenciálů v chráněném prostoru a snížení krokového napětí.
• Vzdálené uzemňovací elektrody umožňují vybrat místo s minimálním odporem půdy.
• Podrobnější informace o uzemňovacích zařízeních lze nalézt v GOST R 50571.5.54-2013 „. Uzemňovací zařízení, ochranné vodiče a vodiče pro vyrovnání ochranného potenciálu“.

Základní systém vyrovnání potenciálu

Základním systémem vyrovnání potenciálů se rozumí vytvoření ekvipotenciální zóny v rámci elektrického zařízení. Účelem vytvoření je zajistit bezpečnost osob a zařízení v nouzových situacích: aktivace systému ochrany před bleskem, potenciální drift, zkrat.

V elektrických zařízeních do 1 kV spojuje hlavní systém vyrovnání potenciálu tyto vodiče:

• neutrální ochranný vodič PE nebo PEN přívodního vedení v soustavě TN;
• zemnící vodič připojený k uzemňovacímu zařízení elektrické instalace v systémech IT a TT;
• zemnící vodič připojený k znovuuzemňovací elektrodě na vstupu do budovy;
• kovové konstrukce budovy: komunikační potrubí, části rámu budovy a centralizované ventilační a klimatizační systémy;
• uzemňovací zařízení systému ochrany před bleskem 2. a 3. kategorie;
• zemnící vodič funkčního, aktivního uzemnění, je-li k dispozici a není-li omezeno připojení pracovní uzemňovací sítě k uzemňovacímu zařízení ochranného uzemnění;
• kovové pláště telekomunikačních kabelů.

Podle Pravidel elektrické instalace (bod 1.7.82) musí být všechny tyto komponenty připojeny k hlavní zemnící sběrnici pomocí vodičů systému vyrovnání potenciálů – jedná se o připojení k hlavnímu systému vyrovnání potenciálu.

Obrázek ukazuje specializované jiskřiště s nízkým provozním napětím pro systémy vyrovnání potenciálu.

Prvek, který není připojen k hlavní zemní sběrnici, je velmi závažným porušením integrity systému vyrovnání hlavního potenciálu. Objevení se potenciálního rozdílu, který může vést k jiskření, je bezprostřední hrozbou pro lidský život a bezpečnost předmětu.

Přídavný systém vyrovnání potenciálu

Pravidla pro elektrické instalace (bod 1.7.83) vyžadují vzájemné propojení všech otevřených vodivých částí stacionárních elektrických zařízení a vodivých částí třetích stran, které jsou současně přístupné dotyku. Patří sem:

• dotykové kovové části stavebních konstrukcí,
• neutrální ochranné vodiče v systému TN,
• ochranné zemnicí vodiče v systémech IT a TT včetně ochranných vodičů zásuvek.

Dodatečný systém vyrovnání potenciálu slouží k výraznému zlepšení elektrické bezpečnosti v místnosti. K vytvoření ekvipotenciální zóny podle principu základního systému vyrovnání potenciálů dochází v důsledku krátkého ochranného uzemnění a vodičů pro vyrovnání potenciálu připojených ke sběrnici.

Na obrázcích výše můžete vidět výrazné změny v napájecím obvodu. Připojení zemnících kontaktů zásuvek a zemnících svorek stacionárních zařízení k dodatečné sběrnici pro vyrovnání potenciálu je mimořádně důležité! Pokud mezi kryty zařízení a sběrnicí nejsou žádná spojení, systém si stále zachová svou bezpečnostní účinnost. Pokud nejsou uzemnění zásuvek a zařízení připojena ke sběrnici, výrazně se zhoršuje elektrická bezpečnost.

Vodivá část třetí strany

Vodič, který není součástí elektroinstalace, se nazývá cizí vodivá část. Formálním příkladem je kovová klika nebo pant dveří.

Můžete se zaměřit na 2 principy, podle kterých se vybírají díly pro připojení na přídavnou sběrnici vyrovnání potenciálu. Cílem není přetížení systému.

• Skutečná nebo potenciální možnost komunikace se „zemí“.
• Možnost potenciálního výskytu na cizí vodivé části v případě poruchy elektrického zařízení během provozu.

Níže uvedená tabulka ukazuje příklady vodivých částí třetích stran, které by měly nebo neměly být připojeny k dodatečné sběrnici pro vyrovnání potenciálu:

Vodivá část třetí strany	systém	Potřeba se připojit
Kovová police upevněná na stěně z nevodivého materiálu.		Ne
Kovová police namontovaná na železobetonové stěně.		Ano (potenciální spojení se zemí díky montáži na stěnu)
Kovová police upevněná na stěně z nevodivého materiálu. Na polici je elektrický spotřebič.		Ano (možnost potenciálního výskytu v případě poruchy zařízení s izolační třídou I)
Kovový noční stolek s gumovými nebo plastovými kolečky na betonové podlaze.		Ne
Kovový noční stolek s gumovými kolečky na betonové podlaze. V místnosti je špína a prach v kombinaci s vysokou vlhkostí.		Ano (potenciální spojení se zemí kvůli znečištění a vysoké vlhkosti)

Otázky související s vyrovnáním potenciálu v koupelnách a sprchách upravuje oběžník č. 23/2009.

Jedna z častých otázek: může být vodovodní voda dodávaná plastovým potrubím vodivým dílem třetí strany? Uvedený oběžník dává následující odpověď: „. voda z vodovodu normální kvality. není považována za vodivý díl třetí strany.“ To znamená, že taková možnost existuje, přinejmenším díky významné přítomnosti různých sloučenin železa ve vodě. Oběžník doporučuje použití vodivých vložek na kohoutcích z vodovodních stoupaček a jejich připojení k další sběrnici pro vyrovnání potenciálu.

Nácvik implementace dodatečného systému vyrovnání potenciálu

Nejběžnější možnosti pro vytváření sběrnic pro další systém vyrovnání potenciálu:

• Použití standardních boxů pro vyrovnání potenciálu (PEC).
• Ocelová pneumatika 4×40 (4×50) s navařenými šrouby obepínajícími místnost.
• Ocelová pneumatika umístěná ve standardní plastové krabici.
• Použití uzemňovací sběrnice v ústředně (pro malé místnosti).
• Použití specializovaného stínění typu ShchRM – ShchZ (vestavěné stínění se sběrnicí 100 mm2 (Cu) se stupněm krytí IP54).

Povinné jsou dva požadavky:

• schopnost kontrolovat připojení,
• možnost individuálního odstavení.

Délka vodičů dodatečného systému vyrovnání potenciálu spojujících kontakty zásuvek, vodivých částí třetích stran a krytů elektrických zařízení by neměla být větší než 2,5 metru. Průřez od 2,5 do 4 mm1 Cu (PV-3, PV-1.7.7). Více podrobností na Obr. 1.7.82 v ustanovení PUE XNUMX.

Pro elektrické instalace v budově používající nehořlavé (VVGng -FRLS) kabely by měly být použity kabely jakosti PV-1, PV-3 (vodiče pro vyrovnání potenciálu z přídavného systému vyrovnání potenciálu k hlavnímu zemnímu stínění nebo zemnicí sběrnici panelu). opatrně. Pokud jsou PV-1 a PV-3 položeny vedle nehořlavých kabelů, pak se systém (teoreticky) promění v šiřič plamene. Nejčastěji to regulační orgány berou s klidem, ale někdy je lepší použít nehořlavé jednožilové kabely stejné značky s příslušným označením.

Je nutné předem vzít v úvahu a zkontrolovat: pro budovy předškolních ústavů, nemocnic, speciálních pečovatelských domů a dalších ústavů musí mít použité plastové boxy a linoleum certifikát o neemise toxických látek při spalování.

GOST R 50571.28 ustanovení 710.413.1.6.3 říká: „Sběrnice pro vyrovnání potenciálu by měla být umístěna v samotné lékařské místnosti nebo v její těsné blízkosti. V každé rozvodné skříni nebo v její bezprostřední blízkosti musí být přípojnice pro přídavný systém vyrovnávání potenciálu, na kterou je třeba připojit vodiče. “

Pro zdravotnická zařízení v prostorách skupiny 1 a zejména v prostorách skupiny 2 (čisté prostory) je nejvhodnější varianta č. 5, jejíž schéma je uvedeno na obrázku výše.

Technický ředitel společnosti CJSC NPF Polygon
Sosnin Vladimír Vjačeslavovič
tel.: (812) 327 07 06
e-mail: [email protected]