Najbardziej skandaliczną kwestią jest uziemienie (resetowanie)

Ogólnie rzecz biorąc, można zauważyć, że wielką i straszną moc elektryczności od dawna opisywano, obliczano, wprowadzano w grubych tablicach. Ramy regulacyjne, które określają ścieżki sinusoidalnych sygnałów elektrycznych o częstotliwości 50 Hz, mogą zachwycić każdego neofitę swoją głośnością. A jednak każdy odwiedzający fora techniczne od dawna wie, że nie ma bardziej skandalicznego problemu niż uziemienie.

Masa sprzecznych opinii tak naprawdę nie służy do ustalenia prawdy. Co więcej, ta kwestia jest naprawdę poważna i wymaga dokładniejszego rozważenia.

Podstawowe koncepcje

Jeśli przegapisz wprowadzenie „biblii inżyniera elektryka” (PUE), to aby zrozumieć technologię uziemienia, należy zapoznać się (na początek) z rozdziałem 1.7, który nosi tytuł „Uziemienie i środki bezpieczeństwa elektrycznego”.

W punkcie 1.7.2. PUE mówi:

Instalacje elektryczne pod względem środków bezpieczeństwa elektrycznego dzielą się na:

• instalacje elektryczne powyżej 1 kV w sieciach ze skutecznie uziemionym przewodem neutralnym (przy dużych prądach ziemnozwarciowych) ,;
• instalacje elektryczne powyżej 1 kV w sieciach z izolowanym punktem neutralnym (o małych prądach doziemnych);
• instalacje elektryczne do 1 kV z uziemionym punktem neutralnym;
• instalacje elektryczne do 1 kV z izolowanym punktem neutralnym.

Większość budynków mieszkalnych i biurowych w Rosji wykorzystuje solidnie uziemiony przewód neutralny... Punkt 1.7.4. brzmi:

Uziemiony przewód neutralny to przewód neutralny transformatora lub generatora podłączony do urządzenia uziemiającego bezpośrednio lub poprzez niską rezystancję (np. przez przekładniki prądowe).

Termin ten na pierwszy rzut oka nie jest do końca jasny – urządzenia neutralne i uziemiające nie pojawiają się na każdym kroku w prasie popularnonaukowej. Dlatego poniżej wszystkie niezrozumiałe miejsca zostaną stopniowo wyjaśnione.

Wprowadźmy kilka terminów - tak będzie można mówić przynajmniej jednym językiem. Być może punkty pojawią się „wyrwane z kontekstu”. Ale PUE nie jest fikcją i takie odrębne użycie musi być w pełni uzasadnione — podobnie jak użycie odrębnych artykułów Kodeksu karnego. Jednak oryginalne PUE jest dość łatwo dostępne zarówno w księgarniach, jak iw sieci – zawsze można sięgnąć do oryginalnego źródła.

• 1.7.6. Uziemienie dowolnej części instalacji elektrycznej lub innej instalacji jest celowym połączeniem elektrycznym tej części z urządzeniem uziemiającym.
• 1.7.7. Uziemienie ochronne to uziemienie części instalacji elektrycznej, które należy zapewnić Bezpieczeństwo elektryczne.
• 1.7.8. Uziemienie robocze to uziemienie każdego punktu przewodzącej prąd części instalacji elektrycznej, które jest niezbędne do zapewnienia działania instalacji elektrycznej.
• 1.7.9.Zerowanie w instalacjach elektrycznych o napięciu do 1 kV jest celowym połączeniem części instalacji elektrycznej, które normalnie nie są zasilane z uziemionego przewodu zerowego generatora lub transformatora w sieciach prądu trójfazowego, z uziemionym wyjściem o wartości jednofazowe źródło prądu, z uziemionym centralnym punktem źródła w sieciach prądu stałego.
• 1.7.12. Przewód uziemiający nazywany jest przewodnikiem (elektrodą) lub zespołem połączonych metalem przewodników (elektrod) mających kontakt z ziemią.
• 1.7.16. Przewód uziemiający to przewód łączący części, które muszą być uziemione z przewodem uziemiającym.
• 1.7.17 Przewód ochronny (PE) w instalacjach elektrycznych jest przewodem służącym do ochrony ludzi i zwierząt przed porażeniem prądem elektrycznym. W instalacjach elektrycznych do 1 kV przewód ochronny podłączony do uziemionego przewodu zerowego generatora lub transformatora nazywany jest neutralnym przewodem ochronnym.
• 1.7.18. Przewód neutralny roboczy (N) w instalacjach elektrycznych do 1 kV jest przewodem służącym do zasilania odbiorników elektrycznych, podłączonych do uziemionego przewodu neutralnego generatora lub transformatora w sieciach prądu trójfazowego, z uziemionym wyjściem ze źródła prądu jednofazowego , z martwym punktem źródła w trójprzewodowych sieciach prądu stałego. Zespolony przewód zerowy ochronny i zerowy roboczy (PEN) w instalacjach elektrycznych do 1 kV to przewód łączący w sobie funkcje zerowego przewodu ochronnego i zerowego roboczego. W instalacjach elektrycznych do 1 kV z przewodem neutralnym uziemionym na stałe, neutralny przewód roboczy może pełnić funkcje neutralnego przewodu ochronnego.

Ryż. 1. Różnica między uziemieniem ochronnym a ochronnym „zerem”

A więc prosty wniosek wynika wprost z warunków PUE.Różnice między „masą” a „zerem” są bardzo małe… Na pierwszy rzut oka (ile egzemplarzy jest w tym miejscu uszkodzonych). Przynajmniej powinny być połączone (lub nawet mogą być wykonane „w jednej butelce”). Pytanie tylko gdzie i jak to się robi.

Po drodze zauważamy paragraf 1.7.33.

Uziemienie lub uziemienie instalacji elektrycznych należy wykonać:

• przy napięciach prądu przemiennego 380 V i więcej oraz prądu stałego 440 V i więcej — we wszystkich instalacjach elektrycznych (patrz także 1.7.44 i 1.7.48);
• przy napięciu znamionowym powyżej 42 V, ale poniżej 380 V AC i powyżej 110 V, ale poniżej 440 V DC — tylko w pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu, szczególnie niebezpiecznych oraz w instalacjach zewnętrznych.

Innymi słowy, nie ma potrzeby uziemiania ani neutralizowania urządzenia podłączonego do prądu zmiennego 220 V. I nie ma w tym nic szczególnie zaskakującego - trzeciego drutu właściwie nie obserwuje się w zwykłych sowieckich kontaktach. Można powiedzieć, że Eurostandard (lub zbliżona do niego nowa edycja PUE), który przejawia się w praktyce, jest lepszy, bardziej niezawodny i bezpieczniejszy. Ale według starego PUE mieszkali w naszym kraju przez dziesiątki lat... A co szczególnie ważne, domy budowały całe miasta.

Jednak jeśli chodzi o uziemienie, nie chodzi tylko o napięcie zasilania. Dobrą ilustracją tego jest VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «Wyposażenie elektryczne budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej. Normy projektowe» Wyciąg z rozdziału 15. Uziemienie (uziemienie) i środki ostrożności:

15.4. Do uziemienia (uziemienia) metalowych skrzynek klimatyzatorów domowych, stacjonarnych i przenośnych urządzeń gospodarstwa domowego klasy I (bez podwójnej lub wzmocnionej izolacji), elektrycznych urządzeń gospodarstwa domowego o mocy św.1,3 kW, obudowy pieców elektrycznych trójfazowych i jednofazowych, kotłów i innych urządzeń grzewczych oraz metalowych nieprzewodzących części urządzeń technologicznych w pomieszczeniach z procesami mokrymi należy zastosować oddzielny przewód o przekroju równym faza pierwsza, umieszczona przy płytce drukowanej lub ekranie, do którego podłączony jest ten odbiornik elektryczny oraz w liniach zasilających aparaturę medyczną – z ASU lub rozdzielnicy głównej budynku. Ten przewód jest podłączony do przewodu neutralnego sieci zasilającej. Używanie do tego celu działającego przewodu neutralnego jest zabronione.

Okazuje się, że jest to paradoks normatywny. Jednym z efektów widocznych na poziomie gospodarstwa domowego było uzupełnienie pralek Vyatka-automat o cewkę z jednożyłowego drutu aluminiowego z wymogiem wykonania uziemienia (rękami certyfikowanego specjalisty).

I jeszcze jeden ciekawy moment: 1.7.39. W instalacjach elektrycznych do 1 kV z solidnie uziemionym przewodem neutralnym lub solidnie uziemionym wyjściem źródła prądu jednofazowego, a także z solidnie uziemionym punktem środkowym w trójprzewodowych sieciach prądu stałego należy wykonać reset. instalacje elektryczne uziemiające obudowy odbiorników elektrycznych bez ich uziemienia są niedozwolone.

W praktyce oznacza to - jeśli chcesz "uziemić" - najpierw "zero". Nawiasem mówiąc, jest to bezpośrednio związane ze słynnym pytaniem o „ładowanie baterii” - które z zupełnie niezrozumiałego powodu jest błędnie uważane za lepsze niż uziemienie (uziemienie).

Parametry uziemienia

Kolejnym aspektem do rozważenia są parametry numeryczne uziemienia. Ponieważ fizycznie jest to nic innego jak drut (lub zestaw drutów), jego główną cechą będzie rezystancja.

1.7.62. Rezystancja uziemiacza k, do którego są przyłączone punkty zerowe generatorów lub transformatorów albo wyjścia jednofazowego źródła prądu, w każdej porze roku nie powinna przekraczać odpowiednio 2, 4 i 8 omów przy napięciu sieciowym 660, 380 i 220 V przy źródle prądu trójfazowego lub 380, 220 i 127 V przy źródle prądu jednofazowego. Rezystancję tę należy zapewnić uwzględniając zastosowanie elektrod z uziemieniem naturalnym, a także elektrod z uziemieniem do wielokrotnego uziemienia przewodu neutralnego linii napowietrznych do 1 kV z liczbą linii odpływowych co najmniej dwóch. W takim przypadku rezystancja elektrody uziemiającej znajdującej się w pobliżu przewodu neutralnego generatora lub transformatora lub wyjścia jednofazowego źródła prądu nie może być większa niż odpowiednio: 15, 30 i 60 Ohm dla napięć sieciowych 660, 380 i 220 V na źródle prądu trójfazowego lub 380, 220 i 127 V na źródle prądu jednofazowego.

Dla niższego napięcia akceptowalna jest wyższa rezystancja. Jest to całkowicie zrozumiałe – pierwszym celem uziemienia jest zapewnienie bezpieczeństwa człowiekowi w klasycznym przypadku uderzenia „fazy” w korpus instalacji elektrycznej. Im mniejszy opór, tym mniejszy potencjał może być „na ciele” w razie wypadku. Dlatego pierwszym krokiem jest zmniejszenie niebezpieczeństwa wyższych napięć.

Ponadto należy zauważyć, że uziemienie służy również do normalnej pracy bezpieczników. W tym celu konieczne jest, aby linia podziału „na wszelki wypadek” miała znacząco zmienione właściwości (przede wszystkim rezystancję), w przeciwnym razie wyzwolenie nie nastąpi.Im większa moc instalacji elektrycznej (i pobierane napięcie), tym mniejsza jest jej rezystancja robocza, w związku z czym rezystancja uziemienia musi być mniejsza (w przeciwnym razie bezpieczniki nie zadziałają z powodu niewielkiej zmiany rezystancji całkowitej obwodu ).

Kolejnym znormalizowanym parametrem jest przekrój przewodów.

1.7.76. Przewody ochronne uziemiające i neutralne w instalacjach elektrycznych do 1 kV muszą mieć przekroje nie mniejsze niż podane w tabeli. 1.7.1 (patrz także 1.7.96 i 1.7.104).

Nie jest wskazane podawanie całej tabeli, wystarczy fragment:

Dla czystej miedzi minimalny przekrój wynosi 4 mm2, dla aluminium — 6 mm2. Dla izolowanych odpowiednio 1,5 mm2 i 2,5 mm2. może wynosić 1 mm2 dla miedzi i 2,5 mm2 dla aluminium.

Uziemienie w budynku mieszkalnym

W normalnej sytuacji „gospodarczej” użytkownicy sieci elektroenergetycznej (tj. mieszkańcy) mają do czynienia wyłącznie z siecią grupową (7.1.12 PUE. Sieć grupowa — sieć paneli i punktów dystrybucji do lamp, gniazdek i innych odbiorników energii elektrycznej). Chociaż w starych domach, gdzie panele są instalowane bezpośrednio w mieszkaniach, mają do czynienia z częścią sieci dystrybucyjnej (7.1.11 PUE. Sieć dystrybucyjna — sieć od VU, VRU, rozdzielnicy głównej do punktów dystrybucyjnych i paneli). Pożądane jest, aby dobrze to zrozumieć, ponieważ często „zero” i „masa” różnią się tylko miejscem podłączenia do głównej komunikacji.

Na tej podstawie w PUE formułowana jest pierwsza zasada uziemienia:

7.1.36.We wszystkich budynkach linie sieci grupowej, ułożone od osłon grupowych, podłogowych i mieszkalnych do lamp ogólnego promieniowania, wtyczek i stacjonarnych odbiorników elektrycznych, muszą być trójprzewodowe (faza — L, zero robocze — N i zero ochronne — PE przewody). Niedopuszczalne jest łączenie przewodów neutralnych roboczych i ochronnych z różnych grup. Niedopuszczalne jest podłączanie zerowych przewodów roboczych i zerowych przewodów ochronnych ekranów pod wspólny zacisk.

Te 3 (trzy) przewody należy ułożyć z podłogi, mieszkania lub panelu grupowego, z których jeden jest ochronnym zerem (w ogóle nie jest uziemiony). Co jednak wcale nie przeszkadza w wykorzystaniu go do uziemienia komputera, ekranu kabla czy „ogona” piorunochronu. Wszystko wydaje się proste i nie jest do końca jasne, po co zagłębiać się w takie trudności.

Możesz spojrzeć na swój kontakt domowy... I jest około 80% szans, że nie zobaczysz tam trzeciego kontaktu. Jaka jest różnica między neutralnym przewodem roboczym a neutralnym przewodem ochronnym? W centrali są one połączone na tej samej magistrali (choć nie w tym samym punkcie). Co by się stało, gdybyś w tej sytuacji użył działającego zera jako zabezpieczenia?

Załóżmy, że dla nieuważnego elektryka efa i zero topi się w zaworze, jest to trudne. Chociaż użytkownicy nieustannie się tego boją, w żadnym stanie nie można popełnić błędu (choć zdarzają się wyjątkowe przypadki). Jednak „działający neutralny” przechodzi przez wiele przełączników, prawdopodobnie przez kilka skrzynek rozdzielczych (zwykle małych, okrągłych, montowanych w ścianie pod sufitem).

O wiele łatwiej jest tam pomylić fazę z zerem (sam zrobił to więcej niż raz).W rezultacie w przypadku niewłaściwie „uziemionego” urządzenia pojawi się napięcie 220 woltów. Lub jeszcze prościej - styk przepali się gdzieś w obwodzie - i prawie te same 220 trafią do skrzynki przez obciążenie odbiornika elektrycznego (jeśli jest to kuchenka elektryczna o mocy 2-3 kW, to nie będzie wydają się wystarczające).

Dla funkcji ochrony osoby — szczerze mówiąc, ta sytuacja jest bezużyteczna. Ale podłączenie uziemiającej ochrony odgromowej typu APC nie jest śmiertelne, ponieważ następuje odłączenie wysokiego napięcia. Rekomendowanie takiej metody z punktu widzenia bezpieczeństwa byłoby jednoznacznie błędne. Choć trzeba przyznać, że zasada ta jest łamana bardzo często (i zazwyczaj bez żadnych negatywnych konsekwencji).

Należy zauważyć, że możliwości ochrony odgromowej zera roboczego i ochronnego są w przybliżeniu równe. Rezystancja (do szyny łączącej) nieznacznie się różni i jest to prawdopodobnie główny czynnik wpływający na przepływ przetworników atmosferycznych.

Z dalszego tekstu PUE można zauważyć, że dosłownie wszystko w domu musi być podłączone do zerowego przewodu ochronnego:

7.1.68. We wszystkich pomieszczeniach konieczne jest podłączenie otwartych części przewodzących lamp oświetlenia ogólnego i stacjonarnych odbiorników elektrycznych (kuchenki elektryczne, bojlery, klimatyzatory domowe, ręczniki elektryczne itp.) do neutralnego przewodu ochronnego.

Ogólnie łatwiej wyobrazić sobie następującą ilustrację:

Ryż. 2. Schemat uziemienia

Zdjęcie jest dość nietypowe (zrobię to na co dzień). Dosłownie wszystko w domu musi być uziemione do dedykowanej magistrali.W związku z tym może pojawić się pytanie – w końcu żyjemy bez niej dziesiątki lat i wszyscy żyją i mają się dobrze (i dzięki Bogu)? Po co zmieniać wszystko tak poważnie? Odpowiedź jest prosta — odbiorców energii elektrycznej jest coraz więcej i są oni coraz potężniejsi. W związku z tym wzrasta również ryzyko porażki.

Ale zależność bezpieczeństwa i kosztów jest wartością statystyczną i nikt nie anuluje oszczędności. Dlatego ślepe układanie na obwodzie mieszkania miedzianej listwy o przyzwoitym przekroju (zamiast cokołu), umieszczanie na niej wszystkiego, aż do metalowych nóg krzesła, nie jest tego warte. Ponieważ latem nie należy chodzić w futrze, ale stale nosić kask motocyklowy. To już kwestia adekwatności.

Nienaukowemu podejściu warto też przypisać samodzielne kopanie rowów pod obrysem ochronnym (w kamienicy na pewno przyniesie to same kłopoty). A dla tych, którzy chcą jeszcze zaznać wszystkich przyjemności życia — w pierwszym rozdziale PUE znajdują się standardy wykonania tej fundamentalnej struktury (w absolutnie dosłownym tego słowa znaczeniu).

Podsumowując powyższe, można wyciągnąć następujące wnioski praktyczne:

• Jeśli sieć grupowa składa się z trzech przewodów, do uziemienia/neutracji można użyć ochronnego przewodu neutralnego. Właściwie został do tego wynaleziony.
• Jeżeli sieć grupowa składa się z dwóch przewodów, zaleca się poprowadzenie chronionego przewodu neutralnego od najbliższego ekranu. Przekrój drutu musi być większy niż faza (dokładniej można zapoznać się z PUE).