Uzemňovací obvody nákladních automobilů a cisteren na palivo: princip činnosti a požadavky ADR | BONUM

Statická elektřina na karoserii vozidla je velkým nebezpečím, zejména pokud jde o nákladní vozidla s palivem. I malá jiskra může způsobit vznícení přepravovaného paliva a výbuch nádrže. Abyste tomu zabránili, je nezbytné použít speciální uzemnění palivové cisterny.

Uzemňovací obvod na nákladních automobilech s palivem: princip činnosti a zařízení

Podívejme se blíže na to, proč je třeba cisternové vozy uzemnit a jak to funguje. Statická elektřina se z vozidel odstraňuje různými způsoby. Například:

• během přepravy – statická elektřina je z nádrže vybita instalací kovového uzemňovacího obvodu na palivovou nádrž; jeho jeden konec je připojen k cisterně a druhý je v neustálém kontaktu se zemí;
• při vypouštění a doplňování paliva – podle pravidel se uzemnění cisterny PHM a cisternového vozu při vypouštění nebo plnění paliva provádí pomocí automatických zařízení, která monitorují stav zemnícího obvodu a při zjištění problémů zastaví přívod paliva.

Součásti zemnících obvodů: vodiče a zemnící prvky

Jak bylo uvedeno výše, když se cisterna pohybuje, statická elektřina se vybíjí kovovým řetězem v kontaktu se zemí. V procesu vypouštění paliva na čerpací stanici nebo jeho plnění do nádrží ve skladech pohonných hmot jsou k cisterně paliva připojena složitější zařízení. Skládají se z:

• elektronická jednotka s indikátorem;
• dvouvodičový zemnící kabel;
• Kovové svorky-fixátory;
• výstražná červená LED s pozorovacím úhlem 180 stupňů;
• zvukový alarm (není k dispozici u všech modelů);
• autonomní zdroj energie (není k dispozici u všech modelů).

Tabulka ukazuje charakteristiky několika uzemňovacích zařízení:

Funkce/model	UZA-2MK04	UZA-2MK05, 12V	UZA-2MK06 (autonomní napájení)
Napětí/proud jiskrově bezpečného obvodu	12 V / 0,025 A	12 V / 0,025 A	6,7 V / 0,015 A
Napětí/proud napájecího obvodu	220 V / 0,02 A	12 V / 0,08 A	6,3V/0,06A
Spotřeba energie	až 6 VA	až 1,5 VA	Až 0,5 VA
Délka zemnícího vodiče	ne méně než 5 m	ne méně než 5 m	ne méně než 5 m
Odpor mezi kontakty svorek zemnícího vodiče, při kterém je vydán signál “Uzemnění”:	ne více než 100 ohmů	ne více než 100 ohmů	ne více než 100 ohmů
Provozní teplota	-40 C…+40 C	-40 C…+40 C	-30 C…+40 C

Jak zemnící obvody pomáhají předcházet jiskření a požáru?

Zvažme, proč uzemnění palivové cisterny chrání před požáry paliva.

Při vypouštění nebo plnění paliva do nádrží je uzemňovací zařízení připojeno k nádrži s palivem a stacionárnímu zemnícímu okruhu v objektu. Proud vždy protéká cestou nejmenšího odporu. Pokud je na karoserii vozidla statický náboj, půjde podél nejmenšího odporu – tedy přes zemnící vodič UZA do společného zemnicího obvodu.

Během provozu bude UZA monitorovat odpor v zemnícím obvodu. Při překročení přípustné hodnoty se ozve výstražný světelný nebo zvukový signál a čerpání paliva se automaticky zastaví.

Proč je nutné při přepravě hořlavých kapalin používat u autocisteren uzemnění?

Faktem je, že při přepravě paliva nebo jeho nalévání do nádrží nákladním automobilem s pohonnými hmotami se kapalina tře o stěny nádrže. To vede k hromadění statické elektřiny, která způsobuje nebezpečné výboje.

Čím nižší je vlhkost okolního vzduchu, tím vyšší je pravděpodobnost jiskření. Pro odstranění statického napětí z karoserie vozu jsou instalována speciální elektromechanická zařízení.

Požadavky ADR na uzemňovací obvody na palivových cisternách

Mezinárodní dohoda ADR, která upravuje pravidla pro přepravu nebezpečných věcí na veřejných komunikacích, je v platnosti již několik desetiletí. Všichni řidiči a doprovod, kteří přepravují nebezpečné věci včetně pohonných hmot, musí mít osvědčení ADR.

Palivové cisterny, jejichž konstrukce neodpovídá požadavkům Technického předpisu Celní unie TR CU 018/2011 „O bezpečnosti kolových vozidel“, nesmí přepravovat pohonné hmoty. Požadavky na palivové cisterny v provozu (a zejména na uzemňovací řetěz) jsou uvedeny v Dodatku 6, odstavec 1.18 „Požadavky na vozidla pro přepravu ropných produktů“.

Nedodržování pravidel pro přepravu hořlavých kapalin je hlavním důvodem jejich samovznícení. Požadavky na uzemnění palivové cisterny musí být vždy splněny.

Sčítání

Je nemožné eliminovat statickou elektřinu z vozidel, ale můžete se naučit, jak s ní bezpečně pracovat. K tomu stačí splnit požadavky na provoz nákladních vozů na pohonné hmoty a cisteren. A hlavním pravidlem je, že uzemnění palivové cisterny je povinné!

Použití jednoduchých uzemňovacích zařízení při přepravě a čerpání paliva ochrání majetek před možným požárem a ochrání obsluhu před nehodami.

Pro dodržení technických předpisů a zamezení samovznícení hořlavých kapalin při jejich přepravě je každá palivová cisterna BONUM vybavena uzemňovacím obvodem vyrobeným z materiálu, který zabraňuje jiskření.

Varování! Veškeré informace uvedené v článku mají pouze informativní charakter. Legislativní a regulační akty mohou být změněny v souladu s právní praxí a postupy stanovenými v Ruské federaci. Relevantnost údajů uvedených v článku by proto měla být v současné době prověřena.

K nabití baterie notebooku, fotoaparátu nebo ručního elektrického nářadí může být potřeba střídavý proud v autě. Mikrovlnná trouba, kávovar, termohrnek nebo multivarka také vyžadují 220 voltů. Ale střídavé napětí 220 voltů je smrtící. Může způsobit průchod elektrického proudu tělem člověka a jeho smrt.

Uzemnění v autě

Aby se snížil počet vodičů používaných třífázovým napájecím zdrojem, jsou konce fázových vinutí spojeny dohromady ve společném bodě nazývaném nulový vodič. Pokud jsou fáze zátěže zapojeny stejným způsobem jako zdroj energie, pak mohou být oba společné body spojeny neutrálním vodičem. Neutrál umožňuje třem různým jednofázovým obvodům pracovat z jednoho třífázového zdroje energie tím, že je společným vodičem pro všechny fáze.

Neutrální bod zdroje energie a jeden z bodů elektrické instalace lze připojit k zemi. Toto spojení znamená přímé fyzické spojení se Zemí pomocí měděné tyče zaražené do země, nebo v případě automobilu spojení s kovovým tělem.

Spojení se zemí je nutné z několika důvodů. Za prvé, uzemnění vytvoří další cestu s nízkým odporem pro proud z těla zařízení do zdroje energie, a když dojde ke zkratu, proud bude protékat touto cestou a ne přes lidské tělo. Za druhé, spojením podvozku vozidla, kovových trubek, nádrží, motoru, zemnících kontaktů v zásuvkách a krytech zařízení se zemí se vyrovnají jejich elektrické potenciály. Pokud tak neučiníte, může dojít k rozdílům napětí v různých částech systému, které způsobí korozi, elektromagnetické rušení nebo úraz elektrickým proudem. Nakonec spojení se zemí vytvoří referenční bod, vůči kterému se měří všechna napětí v obvodu.

Kombinovaná zařízení automaticky přepínají mezi dvěma zdroji energie – stacionární sítí 220 V a střídačem

TBB Power CC2.0L

GEL, AGM, WET, LiFePO4

Ovládání napájení, dálkové ovládání, Bluetooth

Přepínání zdroje 4 ms

TBB Power CM3.0L

GEL, AGM, WET, LiFePO4

Přepínání zdroje 0 ms

TBB Power CC3.0L

GEL, AGM, WET, LiFePO4

Ovládání napájení, dálkové ovládání, Bluetooth

Přepínání zdroje 4 ms

Existuje několik typů uzemnění elektrických systémů. Dva z nich se používají v autech: TN-S a IT. V systému TN-S je nulový bod zdroje uzemněn a všechny nechráněné vodivé části elektrického zařízení jsou připojeny k zemnící přípojnici pomocí ochranných PE vodičů, která je připojena k uzemněnému bodu zdroje. V jednofázovém střídavém obvodu jsou pro vytvoření uzemňovacího systému TN-S vyžadovány tři vodiče: fázový, nulový a ochranný vodič.

U typu uzemnění IT je neutrální bod napájecího zdroje izolován od země. Ale všechny nechráněné vodivé části elektrického zařízení jsou uzemněné.

Střídavé napětí v autě

Zdrojem střídavého napětí pro elektroinstalaci vozidla může být buď stacionární elektrická síť 220 V nebo střídač.

Vůz je na různých místech připojen ke stacionární síti. Ale téměř vždy má majitel vozu malou znalost stavu sítě v místě připojení. Takže neví, jaký typ uzemnění se tam používá a zda je vůbec uzemněný použitý zdroj. Také si nemůže být jistý, že fáze a neutrál „pobřežní“ sítě se budou shodovat s fází a neutrálem palubní elektrické instalace.

Jediný způsob, jak se vyhnout potížím při připojení k neznámé síti, je navrhnout systém klimatizace v autě tak, aby chránil uživatele za všech okolností.

Systém TN-S

V autonomním režimu je zdrojem střídavého napětí v autě měnič. Pro vytvoření uzemňovacího systému TN-S musí být jeho neutrál připojen k zemi – karoserie vozu a ochranný PE vodič elektrické instalace musí být připojen k neutrálnímu zemnícímu bodu.

V praxi jsou nulový vodič a vodič PE propojeny uvnitř střídače. Konstrukce zařízení může zajišťovat buď pevné spojení mezi nimi, v tomto případě je vytvořeno během výrobního procesu, nebo konektor, ke kterému musí uživatel nezávisle připojit nulový vodič. Někdy je na skříni měniče instalován spínač, který umožňuje vybrat systém uzemnění TN. Ve všech případech se po připojení skříně měniče ke karoserii vozidla uzemní nulový vodič měniče. Ne všechny modely střídačů mají spojení mezi nulovým a PE vodičem, proto je nutné toto před instalací zařízení zkontrolovat.

AC-DC nabíječky musí být připojeny tak, aby fungovaly pouze ze sítě 220 V, ale v žádném případě ze střídače. Pro taková zařízení je vyžadován samostatný RCD a jistič.

TBB Power BS1225-3

25 A tři výstupy

LiFePO4, AGM, GEL, tekutý elektrolyt

LiFePO4, AGM, GEL, tekutý elektrolyt

TBB Power BS1240-3

40 A tři výstupy

LiFePO4, AGM, GEL, tekutý elektrolyt

Vzhledem k tomu, že neutrál měniče v systému TN-S je uzemněn a kryty zařízení instalovaných ve vozidle jsou spojeny se zemí PE vodičem, pak porušení izolace na krytu vede ke zkratu mezi fází a nulou. Proud vznikající při zkratu je obvykle tak vysoký, že jistič zaručeně odpojí vadný obvod za méně než 0,1 sekundy. Při nízkých poruchových proudech a také v případě přerušení ochranného vodiče však nemusí jistič fungovat, proto se jako doplňková ochrana systému TN-S používají proudové chrániče (RCD) se jmenovitým rozdílovým proudem nejvýše 30 mA.

IT systém

Invertor je zařízení, které vytváří potenciálový rozdíl 220 voltů mezi dvěma vodiči. U většiny modelů jsou tyto vodiče izolovány jak od těla zařízení, tak od DC vstupu. To znamená, že nulový vodič měniče není spojen se zemí, a pokud je měnič jediným zdrojem energie, lze jej připojit pomocí IT systému.

IT uzemňovací systém je velmi bezpečný. V případě zkratu napětí, které vzniká na vodivém těle zařízení (dotykové napětí), nepřesáhne pár voltů, takže proud procházející člověkem je tak malý, že pro něj nepředstavuje žádné nebezpečí.

Připojení jedné zátěže ke střídači je velmi jednoduché. K tomu stačí připojit tělo měniče ke karoserii vozu a poté zapojit zařízení do zásuvky na těle měniče. Pokud má však stroj několik spotřebičů umístěných na různých místech, je nutné v IT systému použít zařízení pro kontrolu izolace.

Připojení automobilu k síti 220 V

Po připojení vozu ke stacionární 220voltové síti se stane její součástí a neutrál palubní soustavy střídavého napětí se propojí s uzemněným neutrálem sítě.

Auto však nevypadá jako venkovský dům zapojený do elektrické sítě. Jednak je vůz připojen k síti ohebným kabelem, jehož kontakty mohou zoxidovat, zkorodovat nebo se uvolnit. Za druhé, v zásuvce nemusí být vůbec žádný ochranný vodič nebo může být přerušený. Konečně, elektrický systém vozidla nemá zemnící elektrodu spojenou se zemí, a proto se musí zcela spoléhat na uzemnění poskytované sítí. Ale bohužel taková zem není vždy spolehlivá – síťové kabely mohou být příliš dlouhé a jejich průřez nedostatečný.

Pokud byla navíc v autonomním režimu AC zařízení ve voze obsluhována z měniče a neutrál měniče, jak je požadováno pro systém TN-S, byl připojen ke karoserii vozu, pak po připojení k 220V síti musí být toto spojení přerušeno. V opačném případě může malý rozdíl zemního potenciálu mezi pevnou sítí a vozidlem nebo odpor v ochranném a nulovém vodiči způsobit, že proud poteče zpět do zdroje energie (síťový transformátor) nikoli jedním z těchto vodičů, ale nějakou jinou cestou. V nejhorším případě tato cesta projde osobou otevírající dveře auta.

Bypass střídače a kombinované invertor-nabíječky automaticky připojují a odpojují nulový vodič a vodič PE. Když střídač jednoduše přenese síťové napětí na desku, jeho vstupní relé je sepnuto a zemní relé je rozepnuto. A když je síť odpojena, střídač otevře vstupní relé a sepne zemnící relé, čímž spojí nulový vodič a vodič PE.

Zdrojem napětí 220 voltů v autě je nejčastěji měnič. Střídač spotřebovává velké množství proudu a rychle vybíjí servisní baterii. Nejlepší způsob, jak obnovit nabití baterie, je pomocí nabíječky DC-DC.

TBB Power DM1245

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 45A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T

TBB Power DDX1230

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 30A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T

Vestavěný solární MPPT regulátor

TBB Power DMT1250

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 30A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WET

Přídavný výstup pro zátěž 20 A

Bez ohledu na stav zemního relé zůstává vodič PE palubní soustavy střídavého napětí spojen s kovovou karoserií vozidla přes kryt měniče. V důsledku toho, když proud uniká do země, budou existovat dvě cesty. První je přes ochranný vodič pobřežního napájecího kabelu a druhý je skrz tělo. Obě cesty vedou k uzemněnému síťovému neutrálu, mají stejný vstupní potenciál a fungují paralelně. V tomto případě bude PE vodičem kabelu protékat větší proud, protože odpor cesty mezi tělem a zemí bude vyšší.

Nelze se ale spoléhat pouze na ochranné uzemnění. Pokud dojde k poruše, musí být vozidlo rychle odpojeno od napájení. To musí být provedeno zařízením pro sledování chybového proudu se jmenovitým chybovým proudem maximálně 30 mA.

Když je vozidlo odpojeno od napájení, změní se schéma elektrické instalace. Vozidlo již není součástí pevné sítě a palubní zařízení nemá spojení s uzemněným neutrálem sítě. Měnič nainstalovaný ve voze se opět stává hlavním zdrojem energie a spolu se zátěží tvoří vlastní autonomní elektrický obvod, takže karoserií vozu neprotéká žádný proud do země.

RCD v autě

Za normálních podmínek chrání kryty zařízení a izolace částí pod proudem osoby před úrazem elektrickým proudem. Tato ochrana však není absolutně spolehlivá. Během provozu se dráty ohýbají a dřou v důsledku vibrací, izolace se opotřebovává a vysoká vlhkost nebo ponoření do vody je ještě méně spolehlivé. Navíc v důsledku neopatrnosti nebo nepozornosti se člověk může náhodně dotknout živých částí. V takových podmínkách je nutná dodatečná ochrana.

V uzemněném napájecím systému bude jakýkoli rozdíl mezi proudem vstupujícím do obvodu a proudem opouštějícím proudit do země. Proud bude protékat buď poškozenou izolací nebo kontaktem mezi uzemněnou částí a živým vodičem. Tento kontakt může vytvořit i lidské tělo. Proudový chránič (RCD – to je moderní název pro RCD) detekuje rozdíl v proudech ve fázovém a nulovém vodiči a automaticky odpojí zdroj. Vypínací proud proudového chrániče je mnohem nižší než proud, při kterém vypíná jistič.

Zkraty obvykle vznikají v oblastech s vadnou nebo poškozenou izolací. Výsledný svodový proud je příliš malý na to, aby byl detekován jističi, ale je dostatečný ke způsobení požáru. RCD reaguje na zemní svod a v předstihu, než dojde ke zkratu, odpojí elektroinstalaci od zdroje energie, čímž zabrání nepřijatelnému zahřívání vodičů, jiskření, jiskření a případnému následnému požáru. K přehřátí může dojít také proto, že maximální proud kabelu neodpovídá jmenovité hodnotě jističe. Ve vlhkém prostředí to někdy vede k elektrickému oblouku.

RCD jsou instalovány na vstupu do systému střídavého napětí vozidla, před místem, kde je zátěž rozdělena do různých skupin. Pokud má vůz střídač (střídač s nabíječkou), pak je RCD instalován za ním. Jinak v autonomním režimu při napájení z měniče nebude žádná diferenciální ochrana. Pokud je systém navržen tak, že jedno nebo více palubních zařízení musí pracovat pouze ze stacionární sítě, je pro tato zařízení instalováno jejich vlastní RCD.

Pokud je neutrál připojen k zemi v několika bodech, může dojít k předčasnému vypnutí proudového chrániče v důsledku rozdílu zemního potenciálu. Nepředvídatelné falešné vypínání také nastává, když jsou v systému instalována zařízení, jejichž celkový svodový proud je za normálních podmínek větší než prahová hodnota vypínání proudového chrániče.

Bezpečný systém je takový, který poskytuje ochranu proti zkratu, přetížení a zemním svodovým proudům. Ale takový únik může být detekován pouze tehdy, když je neutrál napájecího zdroje uzemněn.

Položit otázku,

a nechte si poradit ohledně elektrického vybavení pro loď, jachtu, obytný vůz nebo karavan