приховати рекламу

Заземлення теорія і практика

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Заземлення: теорія і практика

У даній статті будуть розглянуті наступні питання:
· Для чого потрібно заземлення (захисне занулення)
· Вимоги Правил улаштування електроустановок (ПУЕ) до заземлення (захисному зануленню)
· Способи реалізації заземлення (захисного занулення).
Отже, для чого ж заземлення все-таки потрібно? Комп'ютер без нього цілком працездатний і, як правило, з успіхом виконує покладені на нього користувачем завдання. Загалом і в цілому все так. Але ... є ряд невеликих нюансів.

Перешкоди
У більшості блоків живлення комп'ютерів на вході стоїть елементарний фільтр, що складається з двох конденсаторів, завдання якого зводиться до того, щоб не пропустити високочастотну складову. Фільтр може бути і більш просунутим, що включає в себе котушки індуктивності (залежить від "серйозності" виробника БП), але, в більшості випадків, це фільтр, показаний на малюнку. У результаті, в залежності від ємності конденсаторів, ми отримуємо на корпусі комп'ютера потенціал близько 100 В щодо фазного (L) і нульового (N) дроту. Інакше кажучи, за певних умов при дотику до корпусу комп'ютера можна отримати удар електричним струмом. Втім, у приміщеннях, де розводка мережі виконано за трифазною схемою, ситуація набагато гірша: різниця потенціалів між корпусами комп'ютерів, що сидять на різних фазах, піде вже на сотні вольт. У результаті, при об'єднанні комп'ютерів, наприклад, в мережу, практично гарантовано отримуємо пошкодження апаратного забезпечення.
До речі, ті пани, які застосовують мережні фільтри (ZIS, APC і т. д.) при відсутності заземлення (захисного занулення), у світлі вищесказаного насправді використовують, просто, подовжувачі за 20 $ і вище.
Захист від електромагнітного випромінювання
У сенсі того випромінювання, яке надає шкідливий вплив на організм людини. Фірми-виробники постійно борються за зниження електромагнітного випромінювання. Доводиться їм боротися - постійно посилюються стандарти і вимоги. Загалом, частоти зростають, а рівень випромінювання повинен знижуватися. Так от, всі ці заходи практично зводяться до нуля в результаті неправильного підключення апаратури.
Підіб'ємо підсумок. Заземлення потрібно, щоб:
· Зменшити електромагнітне випромінювання високої частоти
· Зменшити викид перешкод в електричну мережу
· Зменшити вплив зовнішніх перешкод на апаратуру
· Забезпечити нормальну роботу апаратури в складі мережі
· Виключити ураження людини ємнісним струмом
Тепер спробуємо розібратися, які вимоги пред'являються до електричної мережі, в загальному, і до заземлення зокрема.
Основним документом у даному питанні, безумовно, є "Правила улаштування електроустановок" (ПУЕ). Усі монтажні роботи і, згодом, приймально-здавальні випробування базуються на вимогах ПУЕ. Тут варто відзначити один, на мій погляд, цікавий факт. Справа в тому, що ті або інші вимоги до електроустановок визначаються в першу чергу виходячи з категорії приміщення з точки зору електробезпеки. Згідно ПУЕ існує три категорії приміщень:
1. Без підвищеної небезпеки
2. З підвищеною небезпекою
3. Особливо небезпечні
Відповідно до цієї класифікації квартири потрапляють в категорію приміщень з підвищеною небезпекою. Але при цьому, в ПУЕ до 1999 року вони відносяться до так званих житловим приміщенням де, виявляється, немає необхідності в заземленні (зануленні). І тільки в сьомому виданні ПУЕ (затверджено 06.10.1999) ця позиція була переглянута. Більше того: було введено вимоги, які вже давно застосовуються в, скажімо так, передових країнах.
Нижче будуть наведені деякі пункти правил, що стосуються заземлення, але спочатку хотілося б зупинитися на деяких поняттях.
Електричні мережі поділяються на мережі з ізольованою і глухозаземленою нейтраллю. У наш країні для харчування житлових приміщень, як правило, використовуються мережі з глухозаземленою нейтраллю (заземлена середня точка генератора), тому коректніше говорити не "заземлення", а "захисне занулення" (РЕ).
Фазну напругу
Напруга між фазним (L) і робочим нульовим (N) провідниками. Для мережі 380/220 В - 220 В.
Лінійне напруга
Напруга між двома фазними (L) провідниками. Для мережі 380/220 В - 380 В.
Робочий нуль (N)
Провідник, який би разом з фазним провідником харчування споживача.
ПЗВ - пристрій захисного відключення
Принцип роботи пристрою заснований на правилі Кірхгофа (сума струмів дорівнює нулю). Пристрій відслідковує струми витоку, що виникають при дотику людини до струмоведучих проводу, пошкодженні ізоляції і т. п. Найбільш поширені ПЗВ зі струмом відсічення 10мА, 30мА і 300мА. При цьому в житлових і громадських приміщеннях як правило застосовуються ПЗВ зі струмом відсічення 30мА. Основне завдання УЗО - захист людини від ураження електричним струмом і від виникнення пожежі.

Витяги з ПУЕ

7.1.21.

При живленні однофазних споживачів будівель від багатофазної розподільної мережі допускається для різних груп однофазних споживачів мати спільні N і PE провідники (п'ятипровідна мережа), прокладені безпосередньо від ВРП 1, об'єднання N і PE провідників (чотирипровідна мережу з PEN) не допускається.
При живленні однофазних споживачів від багатофазної живильної мережі відгалуженнями від повітряних ліній, коли PEN провідник повітряної лінії є загальним для груп однофазних споживачів, які живляться від різних фаз, рекомендується передбачати захисне відключення споживачів при перевищенні напруги вище допустимого, що виникає з-за несиметрії навантаження при обриві PEN провідника. Відключення повинно проводитися при вводі в будинок, наприклад впливом на незалежний розчепитель ввідного автоматичного вимикача за допомогою реле максимальної напруги, при цьому повинні відключатися як фазний (L), так і нульовий робочий (N) провідники.
При виборі апаратів і приладів, які встановлюються на вводі, перевага, за інших рівних умов, повинна віддаватися апаратам і приладам, що зберігають працездатність при перевищенні напруги вище допустимого, що виникає з-за несиметрії навантаження при обриві PEN або N провідника, при цьому їх комутаційні та інші робочі характеристики можуть не виконуватися.
У всіх випадках у ланцюгах PE і PEN провідників забороняється мати комутуючі контактні і безконтактні елементи.
Допускаються з'єднання, які можуть бути розібрані за допомогою інструменту, а також спеціально призначені для цієї мети з'єднувачі.

7.1.34.

У будинках слід застосовувати кабелі та проводи з мідними жилами 2.
У житлових будинках перерізу мідних провідників повинні відповідати розрахунковим значенням, але бути не менше зазначених у таблиці:
Найменування ліній
Найменший перетин кабелів і проводів з мідними жилами, мм 2
Лінії групових мереж
1,5
Лінії від поверхових до квартирних щитків і до розрахункового лічильника
2,5
Лінії розподільної мережі (стояки) для живлення квартир
4


7.1.36.

У всіх будинках лінії групової мережі, що прокладаються від групових, поверхових і квартирних щитків до світильників загального призначення, штепсельних розеток і стаціонарних електроприймачів, повинні виконуватися трипровідними (фазний - L, нульовий робочий - N і нульовий захисний - РЕ провідники).
Не допускається об'єднання нульових робочих і нульових захисних провідників різних групових ліній.
Нульовий робочий і нульовий захисний провідники не допускається підключати на щитках під спільний контактний затискач.
Переріз провідників повинні відповідати вимогам п. 7.1.45.

7.1.45.

Вибір перерізу провідників слід проводити згідно з вимогами розділів ПУЕ.
Однофазні дво-і трипровідні лінії, а також трифазні чотирьох і п'ятипровідні лінії при живленні однофазних навантажень, повинні мати переріз нульових робочих (N) провідників, рівне перерізу фазних провідників.
Трифазні чотирьох-і п'ятипровідні лінії при харчуванні трифазних симетричних навантажень належні мати переріз нульових робочих (N) провідників, рівне перетину фазні провідників, якщо фазні провідники мають розтин до 16 мм 2 по міді і 25 мм 2 за алюмінієм, а при великих перерізах - не менше 50% перерізу фазних провідників.
Перетин Реn провідників повинен бути не менше перерізу N провідників і не менше 10 мм 2 по міді і 16 мм 2 по алюмінію незалежно від перерізу фазних провідників.
Перетин PE провідників повинен дорівнювати перерізу фазних при перетині останніх до 16 мм 2, 16 мм 2 при перерізі фазних провідників від 16 до 35 мм 2 і 50% перерізу фазних провідників при більших перерізах.
Перетин PE провідників, що не входять до складу кабелю, повинно бути не менше 2,5 мм 2 - за наявності механічного захисту і 4 мм 2 - за її відсутності.

7.1.49

У будівлях при трипровідною мережі (див. п. 7.1.36) повинні встановлюватися штепсельні розетки на струм не менше 10 А із захисним контактом.
Штепсельні розетки, що встановлюються в квартирах, житлових кімнатах гуртожитків, а також у приміщеннях для перебування дітей у дитячих установах (садах, яслах, школах тощо) повинні мати захисні пристрій, автоматично закривають гніздо штепсельної розетки з витягнутою вилкою.

7.1.68.

У всіх приміщеннях слід приєднувати відкриті провідні частини світильників загального освітлення і стаціонарних електроприймачів (електричних плит, кип'ятильників, побутових кондиціонерів, електрорушників т. п.) до нульового захисного провідника.

7.1.69.

У приміщеннях будівель металеві корпуси однофазних переносних електроприладів і настільних засобів оргтехніки класу I за ДСТ 12.2.007.0.-75 "ССБТ. Вироби електротехнічні. Загальні вимоги безпеки" повинні приєднуватися до захисних провідників трипровідної групової лінії (див. п. 7.1.36).
До захисних провідників повинні приєднуватися металеві каркаси перегородок, дверей і рам, використовуваних для прокладки кабелів.

7.1.72.

Якщо пристрій захисту від надструму (автоматичний вимикач, запобіжник) не забезпечує час автоматичного відключення 0.4 с при номінальній напрузі 220 В через низькі значень струмів короткого замикання та встановлення (квартира) не охоплена системою зрівнювання потенціалів, установка УЗО є обов'язковою.

7.1.74.

У зоні ПЗВ нульовий робочий провідник не повинен мати з'єднань із заземленими елементами і нульовим захисним провідником.

7.1.75.

У всіх випадках застосування ПЗВ повинен забезпечити надійну комутацію кіл навантаження з урахуванням можливих перевантажень.

7.1.76.

Рекомендується використовувати ПЗВ, що представляє собою єдиний апарат з автоматичним вимикачем, що забезпечує захист від надструмів.
Не допускається використовувати ПЗВ у групових лініях, які не мають захисту від надструмів, без додаткового апарата, що забезпечує цей захист.
У разі використання ПЗВ, що не мають захисту від надструмів, необхідна їх розрахункова перевірка в режимах надструмів з урахуванням захисних характеристик вищого апарату, що забезпечує захист від надструмів.

7.1.77.

У житлових будинках не допускається застосовувати ПЗВ автоматично відключають споживача від мережі при зникненні або неприпустимому падінні напруги мережі. При цьому ПЗВ повинен зберігати працездатність на час не менше 5 с у разі зниження напруги до 50% номінального.

7.1.78.

У будинках можуть застосовуватися ПЗВ типу "А", що реагують як на змінні, так і на пульсуючі струми пошкоджень, або "АС", що реагують тільки на змінні струми витоку.
Джерелом пульсуючого струму є, наприклад, пральні машини з регуляторами швидкості, регульовані джерела світла, телевізори, відеомагнітофони, персональні комп'ютери та ін

7.1. 79.

У групових мережах, що живлять штепсельні розетки, слід застосовувати ПЗВ з номінальним струмом спрацьовування не більше 30 мА. Допускається приєднання у одного ПЗВ декількох групових ліній через окремі автоматичні вимикачі (запобіжники).
Установлення ПЗВ у лініях, які живлять стаціонарне обладнання і світильники, а також у загальних освітлювальних мережах, як правило, не потрібно.

7.1.80.

У житлових будинках ПЗВ рекомендується встановлювати не квартирних щитках, допускається їх установлення на поверхових щитках.

7.1.81.

Установка ПЗВ забороняється для електроприймачів, відключення яких може призвести до ситуацій, небезпечних для споживачів (відключення пожежної сигналізації і т.п.).

7.1.82.

Обов'язковою є установка ПЗВ з номінальним струмом спрацьовування не більше 30 мА для групових лини, що живлять розеткові мережі, що знаходяться поза приміщеннями і в приміщеннях особливо небезпечних і з підвищеною небезпекою, наприклад, в зоні 3 ванних і душових приміщень квартир і номерів готелів.

7.1.86.

Якщо ПЗВ призначений для захисту від ураження електричним струмом і загоряння або тільки для захисту від загоряння, то воно повинно відключати як фазний, так і нульовий робочі провідники, захист від надструму в нульовому робочому провіднику не вимагається.

7.1.87.

На вводі в будинок повинна бути виконана система зрівнювання потенціалів шляхом об'єднання наступних провідних частин:
· Основний (магістральний) провідник
· Основний (магістральний) заземлювальний провідник або основний заземлювальний затискач.
· Сталеві труби, комунікацій будівель і між будівлями.
· Металеві частини будівельних конструкцій, блискавкозахисту, системи центрального опалення, вентиляції та кондиціонування. Такі провідні частини повинні бути з'єднані між собою на вводі в будинок
· Рекомендується по ходу передачі електроенергії повторно виконувати додаткові системи зрівнювання потенціалів.
Примітки:
1. Ввідно-розподільний пристрій
2. До 2001р. за наявним доробку будівництва допускається використання проводів та кабелів з ​​алюмінієвими жилами.
Тепер можна поговорити про можливість занулення оргтехніки. Якщо ваш будинок зданий після 1998 - 1999 року, то, швидше за все, на розетки в квартирі заведений захисний нуль. Якщо вас мучать сумніви, то можна впевнитися у наявності нуля на заземлювальному контакті розетки наступним чином. Знайти фазу (за допомогою, наприклад, однополюсного індикатора). Далі один із способів:
1. Виміряти напругу між фазою і нулем і, потім, між фазою і заземлюючим контактом. В обох випадках показання повинні бути однакові.
2. Зарядити патрон Е27 (звичайний побутовий) провідниками достатньої довжини. Вкрутити в нього лампу розжарювання потужністю не менше 100 Вт. Один дріт вставити в фазну гніздо, другим торкнутися по черзі робочого і захисного нуля (УВАГА! При наявності ПЗВ відбудеться його відсічення, що підтверджує наявність захисного нуля). Лампа повинна горіти однаково яскраво і рівно.
Бажано також відстежити відходять кінці від розподільного щитка на вашу квартиру. Як правило, заводиться група на освітлення (L + N), група на розетки (L + N + PE), група на електроплиту (L + N + PE). Тобто на розетки у вас повинні відходити 3 кінця, причому N і PE, згідно з ПУЕ, не повинні заводитися під один болт.
Нижче буде розглянуто варіант самостійного підключення захисного нуля.
УВАГА! Роботи в розподільчому пристрої можуть вестися тільки особами з електротехнічного персоналу обслуговуючого підприємства з групою допуску з електробезпеки не нижче III.
Категорично не рекомендую при відсутності досвіду займатися прокладкою захисного занулення в організації, де на розетки заводяться всі три фази: при використанні одного робочого нуля і випадковому пошкодженні або ослабленні його під час монтажних робіт, ви отримуєте дві фази на вході апаратури. Можу тільки сказати, що при такому розкладі перегорають (плавляться) навіть варистори мережевих фільтрів.
Для домашньої мережі вам знадобиться мідний дріт відповідної довжини і перетином не менше 1,5 мм 2 (чим більше, тим краще - я, наприклад, використовував провід перетином 4 мм 2) і, звичайно, розетка з заземлюючим контактом. Короб, плінтус, скоба - справа естетики. Один кінець дроту заводиться під вільний болт шини розподільного щита, з'єднаної з корпусом щита, а другий - на заземлюючий контакт розетки. Не допускається заводити під один болт N і РЕ провідники. За наявності в щиті УЗО РЕ провідник не повинен враховуватися (болти саме на корпус щита) і не повинен ніде на лінії мати контакту з N провідником (в іншому випадку буде спрацьовувати УЗО).
До питання про заземлення на батарею (водопровід) - не раджу. Теоретично повинна бути десь у підвалі система вирівнювання потенціалів (власне труби, прокладені у землі, це природний заземлювач), фактично ж на батареї може раптом з'явитися потенціал, відмінний від нуля. Наприклад, сусід ваш зверху використовує її в якості робочого нуля через отгоранія провідника в штробі.
І ще один момент, що стосується монтажу. Мережа в квартирах поки виконується алюмінієвим дротом. При необхідності збільшити кінці (наприклад для перенесення розетки) та використання мідного дроту, ніколи не скручуйте мідь з алюмінієм - виникає гальванічна пара, метал в місці контакту активно руйнується, перехідний опір зростає, виникає подгораніе, що, врешті-решт, може призвести до пожежі . Мідний і алюмінієвий провідники з'єднуються між собою або через перехідну колодку, або через перехідні шайби. Допускається використовувати в якості перехідника сталеві шайби.

Заземлення: теорія і практика. Частина II

У першій частині статті переважно розглядалася теорія. У цій частині поговоримо про практику. Ще раз настійно попереджаю: всі роботи, пов'язані з прокладкою електричних мереж, роботою в РУ повинні виконувати тільки кваліфіковані електротехнічним персоналом з відповідною групою допуску електробезпеки!
Спочатку кілька заповідей електрика. Виведено вони, власне, виходячи з особистого досвіду і досвіду колег по роботі.
1. Не включай автомат (рубильник, УЗО, пакетний вимикач), не тобою відключений, бо полюбити повинен ти ближнього свого, цей автомат відключено. І в Писанні сказано: "Не убий!".
2. І перевіряй завжди, не лінуючись, відсутність напруги, справний індикатор застосовуючи, бо несповідимі шляхи Господні.
3. І відключивши харчування в розподільчому пристрої, закрий його і вивісив плакат застережливий, щоб ближнього свого у спокусу не ввести.
4. І використовуй при роботі інструмент справний, з ручками ізольованими і упорами, бо дивись пункт 2.
5. І проводь роботи в розподільчому пристрої з напарником, бо людина людині - друг і врятований ти будеш.
В ім'я Кірхгофа і Ома. Амінь.
Коротко: завжди працюємо при відключеному живленні, не лінуємося перевіряти відсутність напруги свідомо справним індикатором, працюємо справним електротехнічним інструментом (ізольовані ручки, упори, жало викрутки відкрито на 10 мм - решта частини заізольована). І, звичайно, акуратність.

Поговоримо трохи про апарати захисту.

Автоматичні вимикачі (далі - автомати)

Бувають з електромагнітним, тепловим і комбінованим розщіплювачем.
Електромагнітний розчепитель - представляє собою електромагніт. При проходженні через обмотку струму вище певної межі, в рух приходить сердечник, за допомогою якого розривається електричний ланцюг. Автомати з електромагнітним розщіплювачем захищають мережу від короткого замикання і від критичної перевантаження (заклинювання ротора двигуна).
Тепловий розчепитель - біметалева пластина, що змінює свою форму при нагріванні. Автомати з таким розщіплювачем служать для захисту обладнання від перевантажень, як мережі, так і обладнання.
Вибір типу автомата здійснюється, виходячи з типу мережі. У освітлювальної мережі квартир застосовуються автомати з електромагнітним і комбінованим розщіплювачем

Марки автоматів

У даному розділі я наведу типи найбільш часто вживаних для захисту освітлювальних мереж автоматів. Прошу не лаяти мене, якщо я не згадаю якусь марку - я кажу тільки про те, що: по-перше, оптимально для використання в освітлювальних мережах (АП50 в квартирний щиток ставити якось не дуже), по-друге - з чим працював сам, по-третє - що зараз випускається.
Лідер - АЕ1031. Встановлений у переважній більшості щитків і продається на кожному розі (середня ціна в Москві - 60 рублів). Випускається номіналом в 6, 10, 16 і 25 А. У щитках на сходових майданчиках, як правило, підготовлені місця саме під цей автомат. Він досить надійний. З недоліків, на мій погляд, кріплення (дві шпильки або болта 70х4 мм), втім, вітчизняні автомати відрізняються неповторністю установки (у сенсі кріплення).
Зараз великого поширення набули автомати, що встановлюються на DIN-планку (монтажна шина 35 мм EN50 022). Думаю, що в житловому секторі вони однозначно витіснять (і вже витісняють) автомати старих типорозмірів (ті ж АЕ1031). DIN-планка за допомогою болтового з'єднання кріпиться до шасі щитка (збірки), а автомат кріпиться до планки за допомогою засувки. У цьому випадку забезпечується дуже швидка заміна автомата в разі потреби і, крім того, не виникає головного болю з приводу його кріплення.
На жаль, ринок зараз затоплений китайської і незрозуміло якою продукцією, яка хоч і коштує порівняно дешево (20 - 60 рублів), але з покладеним на неї функцією (захист електричної мережі) не справляється, або справляється дуже завзято (випадкові відсічення на нормальних режимах роботи ).
При виборі автоматів варто дивитися на марку і місце продажу. Корифеї - Siemens, ABB. Крім того, деякі наші заводи випускають досить хорошу продукцію за ліцензією фірм-брендів. Наприклад, продукція МЗЕП, що випускається за ліцензією АВВ, відрізняється досить пристойною якістю і, відносно невисокою ціною.
Номенклатура автоматів, що випускаються, наприклад, такою фірмою як Siemens, дуже велика. Автомати діляться на чотири групи, в залежності від характеристики спрацьовування - A, B, C, D. Характеристики ці включені до нормативних документів EN60 898/1991 та IEC 898/1987, які входять в стандарт DIN VDE 0641, частина 11/8.92. Нас цікавить характеристика У (захист мереж у житлово-комунальному секторі). Автомати, що працюють у цій характеристиці, випускаються номіналом в 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32 і 40 А (деякі конструктивні ряди доповнені автоматами на 50 і 63 А).
Часта помилка при установці автоматів - завищення струмів спрацьовування (власне це не помилка, а пряме порушення). Приміром маємо старий будинок зі старою проводкою. Розетки захищає автомат номіналом 10 А. Власник квартири набуває сучасного електрочайник з споживаної потужністю 2.2 кВт. Включає. За законом Ома потужність дорівнює: Оскільки реактивна складова в нашому випадку мала, приймаємо Звідси:

Автомат спрацьовує. Господар надходить дуже просто: встановлює автомат на більший номінал - може, на 16, а може, на 25 А (який трапиться під руку). Після цього автомат вже "вибивати" не буде. У кращому випадку, він спрацює (якщо пощастить), коли в результаті плавлення ізоляції проводів відбудеться коротке замикання. Хоча практика показує, що в таких випадках раніше відбувається спалах.
Номінал автомата вибирається виходячи з допустимого струмового навантаження провідників (яка визначається перетином провідника і його матеріалом) і з споживаної потужності споживачів. Слід враховувати, що струм спрацьовування магнітного розчеплювача автоматів, що відповідають характеристиці В, складає 3 номінальних струму . Важливим параметром є також струм короткого замикання.
Коротким замиканням (КЗ) називається з'єднання струмоведучих частин різних фаз або потенціалів між собою або на корпус обладнання, з'єднаний з землею, в мережах електропостачання або в електроприймачів. При КЗ шлях струму коротшає, тому що він йде, минаючи опір навантаження, тому струм збільшується до критичних величин, якщо напруга не відключиться при спрацьовуванні захисту.
Але захист може не спрацювати, якщо КЗ відбувається у віддаленій точці, тому що опір ланцюга може виявитися занадто велика, і струм виявиться недостатнім для спрацювання захисту. У зв'язку з цим виникає необхідність розрахунку струму короткого замикання (ТКЗ).
ТКЗ можна розрахувати за формулою:

де - ТКЗ, - Фазна напруга мережі, - Опір ланцюга фаза-нуль, - Повний опір фазної обмотки трансформатора на стороні низької напруги.

де - Напруга КЗ трансформатора (у% від ), - Номінальна напруга трансформатора, - Номінальний струм трансформатора.
У принципі, при розрахунку ТКЗ освітлювальної мережі у нашому випадку можна прийняти (Реально ).

де - Активний опір одного дроту ланцюга КЗ, - Індуктивний опір одного дроту (з розрахунку 0,6 Ом / км).

де - Питомий опір провідника, - Довжина провідника, - Площа поперечного перерізу провідника.
Відповідно, струм спрацьовування розчеплювача автомата не повинен перевищувати значення .
Попередження. Ці формули підходять для ідеальних умов, але, на жаль, не враховують такого, наприклад, фактора як скрутки. А на них опір буде вище. Точну картину може дати тільки безпосередній замір опору.
Нижче представлена ​​таблиця допустимих струмів через провідник, в залежності від перерізу і матеріалу провідника. У таблиці є дані і по алюмінієвих, і по мідних провідниках. Тим не менш, настійно рекомендую використовувати проводи і кабелі з мідними жилами: при дещо вищою ціною вони відрізняються набагато більш високими експлуатаційними властивостями.

Допустимі тривалі струми для проводів і шнурів у гумовій і ПВХ ізоляції з алюмінієвими і мідними жилами



Пристрої захисного відключення (УЗО)

ПЗВ - пристрій захисного відключення. Принцип його роботи заснований на правилі Кірхгофа (сума струмів дорівнює нулю). Пристрій відслідковує струми витоку, що виникають при дотику людини до струмоведучих проводу, пошкодженні ізоляції і т. п. Найбільш поширені ПЗВ зі струмом відсічення 10мА, 30мА і 300мА. У житлових і громадських приміщеннях, як правило, застосовуються ПЗВ зі струмом відсічення 30мА. Основне завдання УЗО - захист людини від ураження електричним струмом і від виникнення пожежі.
Пристрій складається з 3-х основних функціональних вузлів:
1. Суммирующий трансформатор струму для виявлення струму витоку
2. Расцепитель
3. Блокувальний пристрій комутаційного апарата з контактами
Суммирующий трансформатор струму підключений до всіх струмоведучих проводів і до нейтрального проводу. В непошкодженій установці намагничивающей дію струмоведучих проводів в суммирующем трансформаторі струму взаємно компенсується, оскільки, відповідно до закону Кірхгофа, сума всіх струмів дорівнює нулю. Таким чином, залишкове магнітне поле, яке могло б індукувати напруга у вторинній обмотці, відсутня.
Якщо ж в результаті несправності ізоляції з'являється струм витоку, то вищезгадане рівновага порушується і в осерді трансформатора зберігається залишкове магнітне поле. Внаслідок цього у вторинній обмотці виникає напруга, яка через розчепитель і блокувальний пристрій комутаційного апарату відключає електричний ланцюг.
Пристрої бувають двополюсні (однофазна мережа) і чотирьохполюсних (трифазна мережа). Кріплення УЗО здійснюється на DIN - планку. Для захисту від ураження електричним струмом підходять пристрої з струмом спрацьовування <50 мА (саме ця величина для струму частотою 50 Гц вказана в "Правилах техніки безпеки" як смертельно небезпечна). Я рекомендую зупинитися на пристроях з струмом спрацьовування 30 мА. Пристрої зі струмом спрацьовування 300 мА придатні тільки для запобігання пожежі через пошкодження ізоляції проводу.
Нижче наведено цікавий графік діапазонів сили струму згідно IEC 479.

При виборі УЗО слід звернути увагу на вироби згаданих вище виробників. Вартість двополюсного УЗО виробництва МЗЕП складає близько 1000 рублів. При покупці УЗО слід орієнтуватися на його робочий струм, який повинен перекривати граничний струм навантаження, і розрахунковий струм витоку, про який говорилося вище. Робочий струм ПЗВ може становити 16, 25, 40, 63, 80 А (залежить від виробника). УЗО має бути захищене від перевантаження за допомогою автомата. Наприклад, УЗО номіналом 25 А має бути захищене автоматом, що мають струм спрацьовування <25 А, тобто 16 А (власне, виконується умова селективності).
До речі, з приводу селективності. Це поняття говорить про ступінчастості захисту. Т. е., наприклад, у нас є трансформаторна підстанція. Від неї йде кабель, наприклад на житловий будинок. Перед викидом кабелю з ТП встановлені плавкі запобіжники на 250 А (їхнє завдання - захистити низьку бік трансформатора, контактор і т. п.). Кабель заводиться на ВРП (ввідно-розподільний пристрій) житлового будинку. Він заводиться на рубильник, після якого знову стоять плавкі запобіжники номіналом менше попередніх на щабель - 150 А (захищаємо кабель), далі йдуть автомати ввідні, розвідні і т. д. Номінал кожної наступної захисту менше на ступінь (або ще менше - виходячи із забезпечення захисту конкретного споживача. АЛЕ НЕ БІЛЬШЕ!). Власне, така "сходинка" і називається селективністю. Якщо ми її порушимо і поставимо апарат захисту номіналом таким же або більшим, ніж попередній, то в критичній ситуації захист спрацьовує не перед об'єктом перевантаження чи КЗ, а раніше (у вас в квартирі коротке замикання, а автомат на вступній збірці вибиває, в той час як на квартирному щитку все в порядку).

QF1 - вступної автомат або пакетний вимикач.
QF2 - УЗО. QF3 і QF4 - вихідні автомати.
P1 - лічильник.

Вибір проводів та кабелів

Після того, як ми визначилися з перетином провідників, необхідно вибрати власне сам провід (кабель). Ще раз не раджу використовувати алюміній. Економія - це звичайно добре, але саме в даному випадку ідеально працює вислів: "Я не такий багатий, щоб купувати дешеві речі".
Кабель або провід? При відкритій проводці (тобто монтаж по стіні, плінтусу, за допомогою скоб) - кабель, при прихованій (в стіні, коробі, трубі) - можна і те, й інше. Хоча при прокладці в штробі (усередині стіни) розумніше використовувати провід або плоский кабель. У даному випадку слід керуватися вартістю.
Нагадую, що перетин провідника ми визначаємо виходячи з навантаження: I = P/220 для однофазної мережі, де P - сукупна потужність споживачів (ми домовилися реактивну складову не враховувати).
Далі звертаємося до таблиці, наведеної вище, і вибираємо перетин провідника в бік збільшення.
Провідники можуть бути однопроволочние і багатодротяні. Багатодротяні використовуються, як правило, в тих випадках, коли від провідника потрібна гнучкість (електротельфери), або підведення живлення вимагає мобільності (времянки, перенесення, подовжувачі). Однопроволочние служать для нерухомих з'єднань, для стаціонарної проводки. Для прокладання освітлювальної мережі годяться як кабелі (проводи) з однодротяна провідниками, так і з багатодротовими. Слід мати на увазі, що вироби з багатодротовими провідниками коштують трохи дорожче аналогічних виробів з однодротяна провідниками (приклад: ПВ1 і ПВ3), їх дещо складніше заводити під болт (розповзання жив, потрібно облуживание), і вони мають більший діаметр (при збереженні тієї ж площі поперечного перерізу, т.к. жилу становлять кілька провідників круглого перерізу).
Вибір проводів та кабелів зараз досить широкий, а ціна може змінюватись в значних межах залежно від місця придбання і від виробника. Втім, при заводах-виробниках, як правило, є магазини, які торгують їх продукцією, де ціна оптимальна.
При виборі проводу або кабелю для освітлювальної мережі слід звернути увагу на маркування. Перша літера "А" у маркуванні кабелю або проводу вказує на те, що жили виготовлені з алюмінію. Якщо перша буква не "А", то матеріал, з якого виготовлена ​​жила - мідь. Наприклад:
· Кабель АВВГ 3х2, 5 - кабель з трьома алюмінієвими жилами перетином 2,5 мм2 кожна, що має ПВХ-ізоляцію (ПВХ-пластикат) кожної жили і оболонку з того ж матеріалу.
· Кабель ВВГ 3х2, 5 - те ж саме, тільки жили мідні.
· Кабель ВВП 3х2, 5 - те ж, але плоский.
· Кабель АПВГ 3х2, 5 - те ж, що і перший, але з поліетиленовою ізоляцією жив.
· Провід ПВС 3х2, 5 - провід із скрученими жилами в полівінілхлоридної ізоляції, з полівінілхлоридною оболонкою, гнучкий. Три жили по 2.5 мм 2.
· Провід ПВ1 - провід з однодротяна житлової в ПВХ ізоляції.
· Провід ПВ3 - провід з багатопроволкової житлової в ПВХ ізоляції, підвищеної гнучкості.
Власне, вибір марки кабелю або проводу для прокладання освітлювальної мережі проводять, виходячи з умов його прокладки.
Ще раз нагадую, що неприпустимо скручувати жили проводів з міді з жилами з алюмінію - необхідні або перехідна колодка, або болтове з'єднання з перехідною шайбою. При закладі багатопроволкової жили в клему або під болт її бажано облудіть.

Виготовлення заземлювача

Якщо в міській квартирі з занулением всі більш-менш зрозуміло, то власникам власного будинку є над чим голову поламати. Як правило, підведення в такі будинки здійснюється за допомогою ВЛ електропередачі, і щиток (який, як правило, виконаний з усіма можливими порушеннями ПУЕ) в будинку не заземлений (та й не може бути заземлений гетинакс або дерево). У таких випадках використовувати приходить N-провідник ще й у якості PE, м'яко кажучи, необачно. При обриві нульового проводу на лінії (на опорах електропередач він, до речі, в самому низу, за винятком опор, за якими проброшена ще й мережу вуличного освітлення) при однофазному живленні ми маємо обратку на корпусі приладів, а при трифазному - те ж плюс різнойменну фазу на нульовому провіднику. При обриві на лінії (дерево, наприклад, впало) ми маємо всі шанси отримати чистий фазу на нулі (у цьому випадку виручає захисне відключення при перевищенні напруги в мережі. Див. п. 7.1.21 ПУЕ). Загалом, необхідно щось винаходити із заземленням. Відро закопувати не раджу - якщо раптом допоможе, то ненадовго. Подивимося, що з цього приводу кажуть ПУЕ:
1.7.39. В електроустановках до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю або глухозаземленою виводом джерела однофазного струму, а також з глухозаземленою середньою точкою в трьохдротяним мережах постійного струму повинне бути виконане занулення. Застосування в таких електроустановках заземлення корпусів електроприймачів без їх занулення не допускається.
В обгрунтованих випадках рекомендується виконувати захисне відключення (для переносного електроінструменту, деяких житлових і громадських приміщень, насичених металевими конструкціями, що мають зв'язок із землею).
1.7.70. В якості природних заземлювачів рекомендується використовувати:
1. прокладені в землі водогінні та інші металеві трубопроводи, за винятком трубопроводів горючих рідин, горючих і вибухових газів і сумішей, каналізації і центрального опалення;
2. обсадні труби свердловин;
3. металеві та залізобетонні конструкції будівель і споруд, що знаходяться в зіткненні з землею;
4. металеві шунти гідротехнічних споруд, водоводи, затвори і т. п.;
5. свинцеві оболонки кабелів, прокладених у землі. Алюмінієві оболонки кабелів не допускається використовувати як природні заземлювачі. Якщо оболонки кабелів служать єдиними заземлювачами, то в розрахунку заземлюючих пристроїв вони повинні враховуватися при кількості кабелів не менше двох;
6. заземлювачі опор ПЛ, з'єднані із заземлювальним пристроєм електроустановки за допомогою грозозахисного троса ПЛ, якщо трос не ізольований від опор ПЛ;
7. нульові проводу ПЛ до 1 кВ з повторними заземлювачами при кількості ПЛ не менше двох;
8. рейкові шляхи магістральних неелектрофіцірованних залізниць і під'їзні шляхи при наявності навмисного пристрою перемичок між рейками.
1.7.71. Заземлители повинні бути пов'язані з магістралями заземлень не менш ніж двома провідниками, приєднаними до заземлювача в різних місцях. Ця вимога не поширюється на опори ПЛ, повторне заземлення нульового проводу і металеві оболонки кабелів.
1.7.72. Для штучних заземлювачів слід застосовувати сталь. Штучні заземлювачі не повинні мати забарвлення. Найменші розміри сталевих штучних заземлювачів наведені нижче:
· Діаметр круглих (пруткових) заземлювачів, мм:
o неоцинкованих - 10
o оцинкованих - 6
· Перетин прямокутних заземлювачів, мм 2 - 48
· Товщина прямокутних заземлювачів, мм - 4
· Товщина полиць кутової сталі, мм - 4
Перетин горизонтальних заземлювачів для електроустановок напругою вище 1 кВ вибирається по термічній стійкості (виходячи з допустимої температури нагрівання 400 ° С).
Не слід розташовувати (використовувати) заземлювачі в місцях, де земля підсушується під дією тепла трубопроводів і т. п.
Траншеї для горизонтальних заземлювачів повинні заповнюватися однорідним грунтом, який не містить щебеню і будівельного сміття.
У разі небезпеки корозії заземлювачів повинно виконуватися одну з таких заходів:
· Збільшення перерізу заземлювачів з урахуванням розрахункового терміну їх служби;
· Застосування оцинкованих заземлювачів;
· Застосування електричного захисту.
Як штучні заземлювачі допускається застосування заземлювачів з електропровідного бетону.
Отже, дивимося на можливість використання природних заземлювачів. Якщо така можливість є, то робимо відвід від них. Відведення робимо тільки за допомогою зварювання. В якості заземлюючого провідника використовуємо полосовую сталь перетином не менше 48 мм 2 при товщині не менше 4 мм, або кутову сталь з товщиною полиці не менше 2,5 мм. Смугу або куточок заводимо в приміщення, де можна розвести або контур заземлення (сталева смуга перерізом не менше 24 мм 2, завтовшки не менше 3мм), або, приваривши до смуги (куточку) болт, заводимо на нього мідний провідник (від 2.5 мм 2) , який і буде PE-провідником.
Виготовлення штучного заземлювача - досить непросте завдання, хоча б виходячи з обсягу грунту, який потрібно перекидати.
Але перш ніж узяти в руки лопату, нам знадобляться деякі розрахунки і деякі дані.
Для початку нам необхідно знати питомий опір грунту.
Тип грунту
Питомий опір
(Ом · м)
кам'янистий грунт:
граніти, гнейси
700 ... 10 червня
сланець глинистий, вапняк, черепашник
100 ... 1000
пісок при заляганні грунтових вод:
глибше 5 м
1000
до 5 м
500
грунт (чорнозем та ін)
200
супісок волога, мергель
150
суглинок напівтвердий або лесовидний
100
крейда або глина напівтверда
60
сланці графітові, мергель глинистий
50
суглинок пластичний
30
торф, глина пластична
20
вода рівнинної річки
50
підземні водоносні шари (різної мінералізації)
5 ... 50
морська вода
1
Слід враховувати, що заземлювачі монтуються на глибині, що перевищує глибину промерзання. Скажімо, для середньої смуги вертикальний стрижень забивається з траншеї глибиною більше 0.6 м.
Нижче наводяться формули для розрахунку опору заземлювачів.
Для вертикально заглиблюється стрижня, у якого верхній кінець знаходиться на глибині до 0,8 м:

де - Довжина стрижня, м; d - діаметр стержня, м; t - відстань від поверхні землі до вершини стрижня, м; - Розрахунковий питомий опір, Ом · м.

де - Коефіцієнт сезону для вертикальних стрижнів. Для Московського регіону = 1.6 ... 1.8. Власне, коефіцієнт цей залежить від середньої температури влітку, взимку і кількості опадів у регіоні. Чим нижче середня температура, тим більше коефіцієнт (для Архангельська 1.8 ... 2.0; для Краснодара - 1.2 ... 1.4).
Опір заземлення горизонтальної смуги довжиною l (м) і шириною b (м), розташованої на глибині t (м) від поверхні землі, можна підрахувати за формулою:

де .
- Коефіцієнт сезону для горизонтальних заземлювачів (для Москви 3.5 ... 4.5).

Приклад 1:

Розрахуємо опір заземлювача з сталевого прутка діаметром 10 мм, довжиною 5 м, забивав з приямка глибиною 1 м.

Нагадую, що опір заземлювального пристрою в мережі 380/220 повинно бути не більше 4 Ом.

Приклад 2:

Спробуємо зробити розрахунок реального заземлювального пристрою для якогось будинку з довжиною стіни 20 м (нехай він квадратний буде). Для того, щоб забезпечити найкраще розтікання струму і вирівняти потенціал, виготовимо наш пристрій з шести стержнів, розрахованих вище і забитих рівномірно по периметру будинку. Стрижні будуть з'єднані між собою сталевий смугою з шириною боку 30 мм.
Спочатку розрахуємо опір горизонтального заземлювача:

Сумарний опір вертикальних заземлювачів одно 40 / 6 = 6.7 Ом
Загальний опір заземлювального пристрою буде одно:

Можна сказати, що вклалися. Далі справа за вимірами.
Введення в приміщення здійснюється з не менш ніж двох різних точок (діаметрально протилежних) заземлювача. Всі з'єднання виконуються тільки за допомогою зварювання.
Ще один маленький момент. Для того щоб копати углиб і вшир, треба мати чітке і однозначне уявлення про те, що знаходиться в землі. Навіть маючи на руках кальку з нанесеними на ній комунікаціями, обережна людина обов'язково запросить представників організацій, чиї інтереси можуть бути, так би мовити, зачеплені. У Москві це: МКС "Мосенерго", "Мосгорсвет", "Мосводоканал", "Мосгаз", тепломережа, МГТС (перерахував не всіх). Ліцензія на розкопки - само собою. До питання про перестрахування ... Дуже неприємно увійти ломом в кабель 10 кВ. Або порвати, приміром, оптоволоконний кабель. П'ять хвилин задоволення ... Втім, в заміському будинку ризик менше.

Висновок

У даному розділі ми підіб'ємо підсумок усього вищесказаного. Крім того, тут будуть наведені невеликі ради з монтажу.
1. Не економимо на провіднику. Правильно підібраний кабель (дріт) з міді не піднесе ніяких сюрпризів. Років 50 можете спати спокійно.
2. Неприпустимо поєднувати безпосередньо мідь і алюміній.
3. Зараз у продажу з'явилося багато всіляких монтажних колодок - користуйтеся ними. Для безпосередньої скрутки зачистите провід на 40 - 50 мм, не пошкоджуючи при цьому окремих жив, коли провід Багатодрітний. Щільно скрутити провідник за допомогою плоскогубців. Скрутку облудіть. Заізолювати трьома шарами ПХВ ізоляційної стрічки.
4. Не економимо на апаратурі захисту. Хороший автомат не коштує дешево.
5. Намагаємося уникати заведення багатодротяних провідників під гвинт (наприклад, в лічильниках). Перед монтажем обов'язково облужіваем.
6. Щоб уникнути перешкод, одну розетку використовуємо або тільки для включення оргтехніки, або тільки для включення побутової техніки.
7. При використанні трифазної мережі для живлення устаткування обов'язково на кожну фазу прокладаємо індивідуальний робочий нуль.
8. Не допускаються розриви в магістралі заземлення. Підключення виконуються тільки паралельно, не ушкоджуючи магістралі.
9. Коаксіальний кабель заземлюється тільки в одній точці. UTP (неекранована вита пара) заземлення не вимагає.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Стаття
102.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Конкуренція теорія і практика
Теорія і практика перекладу
Теорія етикету і практика
Теорія і практика логістики
Теорія і практика спору
Теорія і практика оподаткування
Педрада теорія і практика
Теорія і практика маркетингу
Реклама теорія і практика

Нажми чтобы узнать.
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru