Existují následující způsoby ochrany, používané samostatně nebo ve vzájemné kombinaci: ochranné uzemnění, uzemnění, ochranné vypnutí, elektrické oddělení sítí různých napětí, použití nízkého napětí, izolace živých částí, vyrovnání potenciálu.

V elektrických instalacích (EI) s napětím do 1000 V s izolovaným neutrálem a ve stejnosměrných EI s izolovaným středním bodem se ochranné uzemnění používá v kombinaci s monitorováním izolace nebo ochranným vypnutím.

V těchto elektrických instalacích je síť s napětím do 1000 V připojená k síti s napětím nad 1000 V přes transformátor chráněna před výskytem vysokého napětí v této síti, pokud izolace mezi nízkým a vysokým napětím vinutí je poškozeno průraznou pojistkou, kterou lze instalovat v každé fázi na transformátor na straně nízkého napětí.

V elektrických instalacích s napětím do 1000 V s pevně uzemněným neutrálem nebo uzemněným středem se ve stejnosměrných elektrárnách používá uzemnění nebo ochranné vypnutí. V těchto elektrických instalacích je zakázáno uzemnění krytů elektrických přijímačů bez jejich uzemnění.

Ochranné vypnutí se používá jako primární nebo doplňkový způsob ochrany, pokud nelze zajistit bezpečnost použitím ochranného uzemnění nebo uzemnění nebo jejich použití způsobuje potíže.

Pokud není možné použít ochranné uzemnění. Po uzemnění nebo ochranném vypnutí je povolena obsluha elektrárny z izolačních plošin.

Ochranná zem

Uzemnění (obr. 4.7) je spojení se zemí bezproudových kovových částí elektrického zařízení prostřednictvím kovových částí uložených v zemi a nazývaných zemnící vodiče a částí uložených mezi uzemňovacími vodiči a kryty elektrických zařízení, nazývanými zemnicí vodiče. Vodiče a zemnící elektrody jsou obvykle vyrobeny z nízkouhlíkové oceli, hovorově nazývané železo.

Zemnicí elektrody ve formě kolíků zaražených do země se nazývají elektrody a mohou být jednoduché nebo skupinové. Zemnící elektroda má vlastnosti určené průtokem proudu přes ni do země. Mezi vlastnosti zemní elektrody patří:

napětí na zemnící elektrodě;

4-41.jpg

změna potenciálů bodů v zemi kolem zemnící elektrody v závislosti na jejich vzdálenosti od zemnící elektrody v zóně šíření proudu – typ potenciálové křivky;

typ čar stejného potenciálu – ekvipotenciální čáry na povrchu země;

odpor uzemňovacího zařízení;

dotykové a krokové napětí.

Na Obr. Obrázek 4.8 ukazuje schéma jednoduché zemnící elektrody ve formě tyče nebo trubky zaražené do země a pohled na křivky potenciálu a ekvipotenciální čáry.

4-42.jpg

Ve vzdálenosti menší než 40 m mezi jednotlivými zemnicími vodiči ve skupinovém zemnicím vodiči se jejich zóny šíření vzájemně překrývají a získá se jediná zóna šíření skupinového zemniče, která má svou vlastní křivku potenciálu.

ČTĚTE VÍCE
Je nutné vyztužovat provzdušněné blokové stěny pletivem?

Dotykové napětí

Dotykové napětí je napětí na těle elektrického zařízení s poškozenou izolací, kterého se může dotknout osoba. Toto napětí závisí na stavu uzemnění, vzdálenosti mezi osobou a zemnící elektrodou a odporu základny, na které osoba stojí.

Na Obr. 4.9, o ukazuje vliv polohy osoby vůči zemnící elektrodě s jedinou zemnící elektrodou na velikost dotykového napětí. Dotykové napětí je v poloze maximální 1 osoba, když stojí v zóně nulového potenciálu a dotýká se uzemněného zařízení;

na pozici se rovná nule 2, když člověk stojí na zemní elektrodě nebo její projekci na zemský povrch, v nějaké mezipoloze člověka má dotykové napětí střední hodnotu, která se pohybuje od O do UXNUMX.

4-43.jpg

Na Obr. 4.9, б Je znázorněna závislost dotykového napětí na poloze osoby se skupinovým uzemněním. V

tento případ Nahoru má v dané situaci největší význam 1 osoby, když je mezi uzemňovacími elektrodami, nejnižší hodnota je v poloze 2, když stojí na zemnící elektrodě nebo její projekci na zemský povrch, v jakékoli mezipoloze se Upr pohybuje od 6 do maximální hodnoty.

U jednoduchých a skupinových zemnících vodičů dotykové napětí

4-44.jpg

Krokové napětí

Krokové napětí vzniká mezi nohama osoby stojící na zemi v důsledku rozdílu potenciálu na povrchu země, když se zemní poruchový proud šíří v zemi. Neexistuje žádné skokové napětí, pokud osoba stojí buď na vedení stejného potenciálu nebo mimo zónu šíření proudu, tj. ve vzdálenosti větší než 20 m od zemnící elektrody.

Na Obr. Obrázek 4.10 ukazuje závislost krokového napětí na vzdálenosti mezi osobou a jedním uzemněním

lem. Krokové napětí je největší v poloze 1 osoby, kdy stojí jednou nohou na zemnící elektrodě. V poloze osoby mezi uzemňovací elektrodou a zónou nulového potenciálu, kdy krok směřuje radiálně k zemnící elektrodě, má krokové napětí střední hodnotu.

4-45.jpg

4-46.jpg

Uzemnění má eliminovat nebezpečí úrazu elektrickým proudem pro osobu při dotyku částí pod proudem, které jsou pod napětím. Toho je dosaženo snížením dotykového a krokového napětí na bezpečné limity kvůli nízkému odporu zemnící elektrody. Rozsah použití ochranného uzemnění

jsou sítě AC a DC s izolovaným neutrálem zdroje napětí nebo transformátoru.

Střídavé elektrické instalace s napětím do 42 V a stejnosměrné elektrické instalace s napětím do 110 V nevyžadují ochranné uzemnění.

ČTĚTE VÍCE
Jaký objem mrazáku je potřeba na 100 kg masa?

Hodnota odporu uzemňovacího zařízení je standardizována podle „Pravidel elektrické instalace“ (PUE). Tato hodnota pro elektrické instalace do 1000 V s izolovaným neutrálem by neměla být větší než 4 ohmy, a pokud výkon generátorů nebo transformátorů napájejících síť nebo jejich celkový výkon není větší než 100 kVA, pak by odpor neměl být žádný více než 10 ohmů.

Pro uzemnění lze použít části stávajících konstrukcí, které se nazývají přírodní uzemňovací elektrody:

kovové a železobetonové konstrukce budov a konstrukcí v kontaktu se zemí;

kovová potrubí uložená v zemi, s výjimkou potrubí hořlavých kapalin a plynů;

olověné pláště kabelů uložené v zemi;

potrubí studny atd.

Nejmenší velikosti umělých zemnících elektrod:

průměr kulatých elektrod, mm

průřez pravoúhlých elektrod, mm^2. 48

tloušťka pravoúhlých elektrod, mm. 4

tloušťka úhlových ocelových přírub, mm. 4

Následující vodiče lze použít jako zemnící a nulové (viz níže) vodiče spojující kryty zařízení s uzemňovacími vodiči:

kovové konstrukce zařízení a budov;

ocelové trubky pro elektrické rozvody, hliníkové kabelové pláště;

kovová otevřená potrubí pro všechny účely, s výjimkou potrubí pro hořlavé kapaliny a plyny, kanalizaci a ústřední topení.

Jako zemnící a nulové vodiče je zakázáno používat hliníkové dráty pro uložení do země, kovové pláště trubiček, nosné kabely kabelových rozvodů, kovové hadice, pancéřování a olověné pláště vodičů a kabelů.

Minimální rozměry zemnících a nulových vodičů jsou uvedeny v tabulce. 4.2.

Tabulka 4.2 MINIMÁLNÍ VELIKOSTI UZEMNĚNÍ A NULOVÝCH VODIČŮ

4-47.jpg

Vodiče jsou připojeny k tělesům zařízení svařováním nebo šroubováním, což zajišťuje přístupnost pro kontrolu nebo změnu, pokud se kontakt zhorší. Postupné připojování jednotlivých krytů zařízení k uzemňovacímu nebo uzemňovacímu obvodu je zakázáno.

Při instalaci uzemňovacích zařízení instalační organizací provádí kontrolu nad prací zákazník. Současně jsou díla, která budou následně skryta, přijímána samostatně a v tuto chvíli a nikoli poté jsou podepsány akty za skryté práce.

Instalační organizace poskytují zákazníkovi veškerou dokumentaci k uzemňovacím zařízením. Ke každému zařízení je vystaven pas, do kterého jsou zapsány všechny změny, výsledky kontrol a měření.

Při kontrole stavu uzemnění se periodicky kontroluje viditelná část, kontroluje se obvod mezi uzemňovací elektrodou a uzemněnými prvky, měří se odpor uzemňovacího zařízení a selektivně se otevírá půda pro kontrolu prvků umístěných v přízemní.

ČTĚTE VÍCE
Kde je v topném systému instalována bezpečnostní skupina?

Měření odporu zemnícího zařízení

Měření se obvykle provádějí pomocí speciálního zařízení – zemnícího měřiče, například M-416, který pracuje na principu ampérmetru-voltmetru. Při měření odporu složitého obvodu (obr. 4.11, o), který má největší úhlopříčku D, proudová elektroda Et nachází se ve vzdálenosti l1 = 2Д od okraje tohoto obrysu a potenciální elektroda En – střídavě ve vzdálenostech 0,4, 0,6, 0,5 l, zaznamenávající odečty zařízení. Pokud se odpory získané při instalaci Ep ve vzdálenostech 0,4 a 0,6 l1 neliší o více než 10 %, vezměte hodnotu odporu získanou v poloze potenciální elektrody ve vzdálenosti 0,5 l1, a pokud je rozdíl větší než 10 %, pak buď opakujte měření při zvětšování vzdálenosti do Et v 1.5. 2krát, nebo proveďte měření při změně směru proudové elektrody.

4-48.jpg

U svislých elektrod uspořádaných v řadě a spojených páskem nebo u zemnící elektrody sestávající z pásku se jako hodnota bere délka pásku D.

Proudová elektroda (obr. 4.11, b) umístěné ve vzdálenosti od okraje testovaného uzemňovacího vodiče:

na D > 40 m l2 = 2D, na 10 m Д 80 m

Potenciální elektroda je umístěna ve vzdálenosti 0,54. Odpor uzemnění se měří, když má největší hodnoty: pro severní oblasti a střední pásmo – v zimě, kdy půda nejvíce zamrzá, pro jižní oblasti – kdy je půda nejsušší.

Při akceptačních testech se naměřené hodnoty odporu násobí koeficientem sezónnosti, který je převzat z tabulky.

Uzemnění (obr. 4.12) zahrnuje pevné uzemnění nuly třífázového zdroje proudu nebo transformátoru, jeden výstup zdroje jednofázového proudu, přítomnost nulového vodiče a jeho opětovné uzemnění.

4-49.jpg

Uzemnění nulového vodiče zdroje proudu má za úkol snížit napětí na krytech zařízení a na nulovém vodiči, ke kterému jsou tyto kryty připojeny, na bezpečnou hodnotu, když je fázový vodič zkratován k zemi, čímž se vytvoří cesta pro proud Iph- z (obr. 4.12).

Nulový ochranný vodič je určen ke zvýšení zkratového proudu lk za účelem ovlivnění tohoto proudu na ochraně. Ke zvýšení lk dochází v důsledku snížení proudového odporu v přítomnosti neutrálního vodiče ve srovnání s tím, kdyby proud procházel zemí.

Opětovné uzemnění nulového vodiče je určeno ke snížení napětí na skříních zařízení, když dojde ke zkratu fáze ke skříni, a to jak když nulový vodič funguje, tak když je nulový vodič přerušený.

ČTĚTE VÍCE
Jaký robotický vysavač se samočisticí stanicí si vybrat?

Uzemnění v elektrických instalacích do 1000 V se používá ve 4vodičových sítích s pevně uzemněným nulovým transformátorem

motor a generátor, v sítích s uzemněným výstupem zdroje jednofázového proudu, v sítích s uzemněným středem zdroje stejnosměrného proudu. Uzemnění se provádí ve stejných případech jako ochranné uzemnění.

Maximální hodnoty odporu uzemňovacích zařízení v uzemňovací soustavě jsou uvedeny v tabulce. 4.3.

Tabulka 4.3 MEZNÍ HODNOTY ODPORU UZEMNÍCÍCH ZAŘÍZENÍ V UZEMNÍCÍ SOUSTAVE

4-410.jpg

Jako neutrální ochranné vodiče se používají nulové pracovní vodiče, s výjimkou vodičů pro mobilní elektrické přijímače. V obvodu nulových ochranných vodičů by neměla být žádná zařízení, která tyto vodiče odpojují, včetně pojistek.

Uzemnění je kontrolováno z hlediska shody s požadavky PUE během instalace, při dodání po instalaci a během provozu.

Zkontrolujte následující parametry:

odpor neutrálního a opakovaného uzemnění;

poměr proudu jednofázového zkratu k tělesu a jmenovitého proudu pojistkové vložky nebo nastavovacího proudu jističe v ovládaném úseku sítě, přičemž tento poměr musí být minimálně 3, a pro jističe pouze s elektromagnetickými spouštěmi pro jmenovitý proud do 100 A musí být násobnost minimálně 1,4, 100 a pro stroje s proudem nad 1,25 A – XNUMX.

Bezpečnostní vypnutí

Proudový chránič (RCD) se skládá z citlivého prvku, který reaguje na změny řízené hodnoty, a akčního členu, který vypíná odpovídající část sítě.

Snímací prvek může reagovat na potenciál pouzdra, zemní poruchový proud, nulovou složku napětí a proudu a provozní proud. Jako spínače lze použít stykače, magnetické spouštěče, automatické spínače s nezávislými spouštěmi a speciální spínače pro RCD.

Účelem proudového chrániče je chránit před úrazem elektrickým proudem vypnutím zařízení, když hrozí nebezpečí zkratu na těle zařízení nebo přímo, když se osoba dotkne jeho předních částí.

RCD se používá v elektrických instalacích s napětím do 1000 V s izolovaným nebo pevně uzemněným neutrálem jako hlavním nebo doplňkovým technickým způsobem ochrany, pokud nelze zajistit bezpečnost použitím uzemnění nebo uzemnění nebo pokud z nějakého důvodu nelze provést uzemnění nebo uzemnění.

RCD je povinné pro monitorování izolace a odstavení elektrárny při poklesu izolačního odporu v elektrárnách pro speciální účely, například v podzemních dolech (svodové relé).

Příkladem proudového chrániče je ochranně-spínací zařízení typu ZOUP-25, určené k odpojování a zapínání třífázových silových obvodů při napětí 380 V a proudu 25 A v systémech s pevně uzemněným neutrálem, as a také k ochraně osob při dotyku živých částí nebo krytů zařízení, které jsou pod napětím.

ČTĚTE VÍCE
Je možné použít vápenopískovou cihlu do sklepa?

Elektrické oddělení sítí

Elektrické oddělení sítí se provádí pomocí speciálního izolačního transformátoru, který odděluje síť izolovaným nebo pevně uzemněným neutrálem od části sítě, která napájí elektrický přijímač. Spojení mezi napájecí sítí a sítí přijímače je v tomto případě realizováno pomocí magnetických polí, část sítě přijímače a samotný přijímač nejsou spojeny se zemí. Izolační transformátor je speciální transformátor s transformačním poměrem rovným jednotce, napětím nejvýše 380 V, se zvýšenou spolehlivostí konstrukce a izolace. Transformátor smí napájet nejvýše jeden přijímač proudem nejvýše 15 A. Snižovací transformátory se sekundárním napětím nejvýše 42 V lze použít jako oddělovací transformátory, pokud splňují požadavky na oddělovací transformátor .

Použití nízkého napětí

Nízké napětí (ne více než 42 V mezi fázemi a vůči zemi) se používá pro ruční nářadí, přenosné a místní osvětlení v jakékoli místnosti i venku. Používá se také v místnostech se zvýšeným nebezpečím a zvláště nebezpečným pro napájení lokálních stacionárních svítidel, pokud jsou umístěna ve výšce menší než 2,5 m. Běžné používané napětí je 36 V a v uzavřených kovových nádobách napětí ne mělo by být použito více než 12 V.

Vyrovnání potenciálu

Jak je známo, dotykové nebo krokové napětí nastává, když existuje potenciální rozdíl mezi základnou, na které člověk stojí, a tělesy zařízení, kterých se může dotknout, nebo mezi nohama. Pokud připojíte přes další elektrody a vodiče místa, kde by se lidské tělo mohlo dotknout, nebude zde žádný potenciální rozdíl a žádné související nebezpečí.

Potenciální vyrovnání krytů elektrických zařízení a souvisejících konstrukcí a základů se provádí instalací obrysové uzemňovací elektrody, jejíž elektrody jsou umístěny kolem budovy nebo konstrukce s uzemněným nebo neutralizovaným zařízením. Uvnitř obrysového uzemňovacího systému, pod podlahou místnosti nebo plošiny, jsou položeny horizontální podélné a příčné elektrody, spojené svařováním s elektrodami obvodu. Pokud existuje uzemnění, obvod je připojen k nulovému vodiči.

Potenciální vyrovnání rámů a konstrukcí zařízení se provádí připojením konstrukcí a všech rámů k uzemňovací nebo uzemňovací síti.

Vyrovnání potenciálu se používá jako doplňkový technický způsob ochrany v přítomnosti uzemnění nebo uzemnění v oblastech se zvýšeným nebezpečím nebo zvláště nebezpečným.

Použití vyrovnání potenciálu je povinné v budovách pro hospodářská zvířata.