Koruyucu topraklama- bu kasıtlı elektriksel bağlantı gerilim altında olabilecek, toprak veya eşdeğer metal, akım taşımayan parçalarla.

Koruyucu topraklamanın amacı- ekipmanın enerji verilmeyen ancak elektrik tesisatlarının izolasyonunun arızalanması nedeniyle enerjilenebilecek metal kısımlarındaki toprağa göre voltajı güvenli bir değere düşürün. Topraklanmış ekipmanın mahfazasına kısa devre yapılması sonucunda dokunma voltajı ve bunun sonucunda mahfazalara temas ettiğinde insan vücudundan geçen akım azalır.

Elektrikli ekipmanların, binaların ve yapıların topraklanması da atmosferik elektriğin etkilerine karşı koruma sağlamak için kullanılır.

Koruyucu topraklama, izole nötr ile 1000 V'a kadar gerilime sahip üç fazlı üç telli ağlarda ve herhangi bir nötr modda 1000 V ve üzeri gerilime sahip ağlarda kullanılır.

Topraklama cihazı

Topraklama cihazı- bu, elektrik tesisatının topraklanmış kısımlarını topraklama iletkenine bağlayan bir dizi topraklama iletkeni ve topraklama iletkenidir.

Doğal ve yapay topraklama elektrotları vardır.

Topraklama cihazları için öncelikle doğal topraklama iletkenleri kullanılmalıdır:

• yere döşenen su boruları;
• binaların ve yapıların metal yapıları
• toprağa güvenilir bağlantı;
• kabloların metal kılıfları (alüminyum hariç);
• artezyen kuyuları için muhafaza boruları.

Yanıcı sıvı ve gazların bulunduğu boru hatlarının veya ısıtma şebekelerinin topraklama iletkeni olarak kullanılması yasaktır.

Doğal topraklama iletkenleri en az iki farklı yerden topraklama ağına bağlanmalıdır.

Aşağıdakiler yapay topraklama iletkenleri olarak kullanılır:

• 3-5 cm çapında, et kalınlığı 3,5 mm olan çelik borular,
• 2-3 m uzunluğunda;
• en az 4 mm kalınlığında çelik şerit;
• en az 4 mm kalınlığında köşebent çeliği;
• çapı en az 10 mm, uzunluğu 10 m veya daha fazla olan çelik çubuk.

Artan korozyona maruz kaldıkları agresif topraklarda (alkali, asidik vb.) yapay topraklama iletkenleri için bakır, bakır kaplı veya galvanizli metal kullanılır.

Alüminyum kablo kılıfları ve çıplak alüminyum iletkenler, toprakta oksitlendikleri ve alüminyum oksit bir yalıtkan olduğu için yapay topraklama iletkenleri olarak kullanılamaz.

Toprakla temas eden her bir iletkene ne ad verilir? tek toprak elektrodu, veya elektrot. Toprak elektrotu birbirine paralel olarak bağlanan birkaç elektrottan oluşuyorsa buna denir. grup topraklama elektrodu.

Dikey elektrotları yere daldırmak için önce 0,7-0,8 m derinliğinde bir hendek kazın, ardından mekanizmalar kullanılarak borular veya köşeler çakılır. 10-12 mm çapındaki çelik çubuklar kullanılarak zemine gömülür. özel cihaz ve daha uzun olanları - bir vibratör kullanarak. Zemine batırılan dikey elektrotların üst uçları çelik şerit ile kaynak yapılarak birleştirilir.

Koruyucu topraklama cihazı iki şekilde uygulanabilir: kontur topraklama iletkenlerinin konumu ve uzak

Topraklama iletkenlerinin kontur yerleşimi ile tek fazlı toprak arızası durumunda potansiyel dengeleme sağlanır. Ayrıca topraklama iletkenlerinin karşılıklı etkisinden dolayı korunan alandaki dokunma gerilimi ve adım gerilimi azalır. Uzak topraklamalar bu özelliklere sahip değildir. Ancak uzaktan yerleştirme yönteminde toprak elektrotlarının gömüleceği yer seçimi vardır.

Binalarda topraklama iletkenleri, inceleme için erişilebilecek ve mekanik hasarlardan güvenilir bir şekilde korunacak şekilde yerleştirilmelidir. Tesisin zemininde özel oluklara topraklama iletkenleri döşenir. Kostik buharların ve gazların salınmasının mümkün olduğu odalarda ve ayrıca yüksek nem topraklama iletkenleri duvarlar boyunca duvardan 10 mm uzakta braketler üzerine döşenir.

Her bir elektrik tesisatı muhafazası, ayrı bir dal kullanılarak bir topraklama elektroduna veya topraklama şebekesine bağlanmalıdır. Birden fazla topraklanmış elektrik tesisatı muhafazasının topraklama iletkenine sıralı olarak bağlanması yasaktır.

Topraklama cihazının direnci, topraklama iletkeninin toprağa ve topraklama iletkenlerine göre dirençlerinin toplamıdır.

Toprak elektrotunun toprağa göre direnci, toprak elektrotu üzerindeki voltajın, toprak elektrotundan toprağa geçen akıma oranıdır.

Topraklama direncinin büyüklüğü şunlara bağlıdır: direnç toprak elektrodunun bulunduğu toprak; toprak elektrodunun yapıldığı elemanların boyutu ve düzeni; elektrotların sayısı ve göreceli konumu.

Topraklama iletkenlerinin direnç değeri yılın zamanına bağlı olarak birkaç kez değişebilir. Topraklama iletkenleri kışın toprağın donduğu ve kurak dönemlerde en büyük dirence sahiptir.

1000 V'a kadar olan kurulumlarda izin verilen en yüksek topraklama direnci değeri: 10 Ohm - toplam jeneratör ve transformatör gücü 100 kVA veya daha az, 4 Ohm - diğer tüm durumlarda.

Bu standartlar, 1000 V'a kadar olan ağlarda 40 V'u geçmemesi gereken izin verilen dokunma voltajı değeriyle doğrulanır.

1000 V'un üzerindeki kurulumlarda topraklama direnci R3'e izin verilir<= 125/I 3 Ом, но не более 4 Ом или 10 Ом.

Toprak kaçak akımları 1000 V'un üzerinde olan tesisatlarda, kaza durumunda ağ bölümünün otomatik olarak kapanmasını sağlamak için topraklama cihazının direnci 0,5 Ohm'dan fazla olmamalıdır.

Topraklama ve koruyucu kapatma

Sıfırlama- bu, enerjilendirilebilecek, akım taşımayan metal parçaların nötr koruyucu iletkeni ile kasıtlı bir elektrik bağlantısıdır.

Sıfır koruyucu iletken - Nötrleştirilmiş parçaları akım kaynağı sargısının veya eşdeğerinin nötr noktasına bağlayan bir iletken.

Topraklama, topraklanmış nötr ile 1000 V'a kadar gerilime sahip ağlarda kullanılır. Faz arızası durumunda, elektrikli ekipmanın metal kasası üzerinde tek fazlı bir kısa devre meydana gelir, bu da korumanın hızlı çalışmasına ve böylece hasarlı tesisatın besleme ağından otomatik olarak ayrılmasına yol açar. Bu koruma, kısa devre akımlarına karşı koruma sağlamak için takılan sigortalar veya maksimum devre kesicilerdir; dahili termal korumalı manyetik yol vericiler; termal röleler ve diğer cihazlarla kontaktörler.

Muhafazada bir faz bozulduğunda akım “gövde - nötr tel - trafo sargıları - faz teli - sigortalar” yolu boyunca akar. Kısa devre sırasında direncin küçük olması nedeniyle akım büyük değerlere ulaşır ve sigortalar attırır.

Elektrik şebekesinde nötr telin amacı, bu akım için düşük dirençli bir devre oluşturarak elektrik tesisatının bağlantısını kesmek için gerekli olan kısa devre akımı miktarını sağlamaktır.

Nötr tel, kırılma olasılığını ortadan kaldıracak şekilde döşenmelidir; Nötr kabloya bütünlüğünü bozabilecek sigorta, anahtar ve diğer cihazların takılması yasaktır. Nötr telin iletkenliği, faz telinin iletkenliğinin en az %50'si olmalıdır. Nötr koruyucu iletken olarak çıplak veya yalıtkan iletkenler, çelik şeritler, alüminyum kablo kılıfları, binaların çeşitli metal yapıları vb. kullanılmaktadır.

Elektrikli ekipmanın topraklamasının kontrolü, işletmeye kabul edilmesinin yanı sıra işletme sırasında periyodik olarak gerçekleştirilir. Her beş yılda bir, faz-sıfır döngüsünün empedansı, en uzaktaki ve aynı zamanda en güçlü elektrik alıcıları için ölçülmeli, ancak bunların toplam sayısının %10'undan az olmamalıdır.

Güvenlik kapatması koruyucu sıfırlamanın özel bir durumudur. Topraklamanın aksine, herhangi bir ağda, benimsenen nötr mod, voltaj değeri ve nötr telin varlığına bakılmaksızın koruyucu kapatma kullanılabilir.

Koruyucu kapatma, bir kişinin elektrik çarpması tehlikesi oluştuğunda (topraklama hatası, izolasyon direncinde azalma, topraklama hatası veya topraklama durumunda) elektrik tesisatını otomatik olarak kapatan bir koruma sistemidir. Koruyucu kapatma, topraklamanın veya nötrleştirmenin zor olduğu durumlarda ve ayrıca bazı durumlarda bunlara ek olarak kullanılır.

Giriş değerinin ne olduğuna bağlı olarak, koruyucu kapatmanın tepki verdiği değişime bağlı olarak, aşağıdaki koruyucu kapatma devreleri ayırt edilir: toprağa göre mahfaza voltajı için; toprak arıza akımı için; sıfır dizi gerilimi veya akımı için; toprağa göre faz voltajında; doğru ve alternatif çalışma akımları için; birleştirildi.

Koruyucu kapatma, özel bir koruyucu kapatma rölesi ile donatılmış otomatik devre kesiciler kullanılarak gerçekleştirilir. Koruyucu kapatma yanıt süresi 0,2 saniyeden fazla değildir.

Modern elektrikli ekipmanın çalışması, kazara elektrik çarpmasına karşı uygun şekilde organize edilmiş koruma olmadan kabul edilemez. Bu amaçlar için topraklama cihazı adı verilen özel cihazlar kullanılır. Dolayısıyla topraklama, elektrikli ekipmanın normal çalışma koşullarını sağlayan bilinçli olarak organize edilmiş bir sistemdir.

Basit kelimelerle topraklama hakkında

"Topraklama" kavramının kendisi, amacı özel olarak organize edilmiş bir devreden akan tehlikeli akımlar için drenaj görevi görmek olan "toprak" kelimesinden, yani toprak veya topraktan gelir. Oluşumu için, topraklama elemanının gövdesinin temas noktasından başlayan ve toprağa batırılmış topraklama cihazının (GD) elemanı ile biten koruyucu sistemin tüm parçalarının ayrılmaz bir bağlantısı gereklidir.

Özel bir evin dış toprak döngüsü (solda). İç mekan topraklaması (sağ), topraklama iletkeni noktalı çizgiyle gösterilir.

Teknik dokümantasyonda verilen tanımlara göre topraklama, ünitelerin metal muhafazalarının özel bir topraklama devresine sahip kasıtlı elektrik bağlantısıdır. Ele alınan gerçeklere dayanarak, topraklamanın, korunan ekipmanın toprakla kasıtlı elektriksel teması olduğu sonucuna varabiliriz.

Topraklama Gereksinimleri

Temellendirme kavramının tanımının ne olduğunu anladıktan sonra mevcut standartların getirdiği kategorilere ve normlara geçebilirsiniz. PUE'ye göre topraklama cihazı öncelikle aşağıdaki gereksinimlere tabidir:

• şarj cihazının amacı, tehlikeli akımları etkili bir şekilde toprağa tahliye etmektir; bu amaçla tasarımları bir dizi iletken ve metal çubuk içerir;
• Metal santral kapıları da dahil olmak üzere elektrik tesisatının tüm parçaları topraklanmalıdır;
• topraklama sistemindeki kontakların toplam kontak direnci 4-30 Ohm'u geçmemelidir;
• dağıtılmış yüklere monte ederken potansiyel bir dengeleme sisteminin kullanılması gerekir (amacı eşit olmayan voltaj dağılımını ortadan kaldırmaktır).

Ek Bilgiler: Topraklamanın asıl amacı ekipmanla çalışan personelin güvenliğini sağlamak olduğundan, çalışması sırasında operasyonun güvenilirliğine özel önem verilmektedir.

İşinin kalitesi, bir dizi önleyici tedbir ve periyodik olarak düzenlenen testlerle sağlanmaktadır.

Sorulan soruyu cevaplamak için mevcut elektrikli ekipmanlarda periyodik olarak meydana gelen arızalara aşina olmanız gerekecektir. Gerçek şu ki, uzun süreli çalışması sırasında yalıtım bozulabilir ve açıkta kalan güç kaynağı kablosu elektrik tesisatının gövdesiyle temas edebilir.

Yerden 10-15 cm çıkıntı yapan çelik boşlukların parçaları, 40 mm genişliğinde (en az 4 mm kalınlığında) metal plakalarla birbirine kaynaklanır. Dikey elektrotlardan birinin üst kısmında, üzerine kaynak yapılmış dişli bir cıvata şeklinde bir temas bölgesi düzenlenmiştir. Topraklanmış cihazın gövdesinden çıkan bakır baranın ucu, kesiti 6 m2 mm'den az olmaması gereken bir somun kullanılarak ona tutturulur.

Ek Bilgiler: Acil durum akım devresinin direncini azaltmak için bu bağlantı bazen kaynaklanır.

Ana işin tamamlanmasının ardından, içine yerleştirilen yapının bulunduğu hendek, daha önce atılmış toprakla doldurulur, buradan taşlar ve gereksiz döküntüler çıkarılır.

PUE gerekliliklerine göre herhangi bir topraklama sistemi, izin verilen maksimum kaçak akım direnci açısından teknik standartlara uygun olmalıdır. Değeri şöyle olmalıdır:

1. faz voltajı 220/127 Volt olan endüstriyel ağlarda 8 Ohm'dan az;
2. 380 Volt doğrusal gerilimler için 4 Ohm'dan az;
3. ev ağlarında en fazla 30 Ohm (bu gösterge izin verilen maksimum değer olarak kabul edilir).

Şarj cihazının yapısından döşenen bakır çekirdek, ikinci ucunda tesisin dağıtım panosuna (özellikle evde) monte edilen özel bir şerit üzerine sabitlenir. Ana topraklama veriyolu (GGB) olarak adlandırılır ve tüm koruyucu iletkenlerin tek bir yerde toplanması için tasarlanmıştır. Bakır iletkenler doğrudan tüketicilere (soketler aracılığıyla cihaz mahfazalarına) ayrılır.

Doğal ve yapay topraklama

Doğal topraklama, yerine getirdiği işlevler nedeniyle zemin ile güvenilir bir şekilde teması olan bir nesne veya yapıdır. Bu kategori şunları içerir:

• doğrudan zemine döşenen su ve ısıtma boruları;
• toprakla iyi teması olan herhangi bir metal yapı ve bunların elemanları;
• kaynak ve benzeri kabloların kılıfları;
• metal ipotekler ve diller vb.

Fark etmeye değer! Bu durumda, doğal topraklama sisteminin elemanları topraklama iletkenlerini bağlamak için zaten hazır olduğundan, fonksiyonel topraklamayı düzenlemek için özel çaba gerekmeyecektir.

Bu tür sistemlerin bulunamadığı bir durumda ev yapımı hafıza cihazları kurmanız gerekir.

Yapay topraklama, biri korunan cihaz, ikincisi ise “topraklama döngüsü” olarak adlandırılan iki gövdenin kasıtlı olarak organize edilmiş elektrik kontağı olarak kabul edilir. Bu bileşen, zeminin derinliklerine yerleştirilen metal çubuklara dayanan özel dağıtılmış (bazen nokta) bir yapıdır.

Kural olarak, dikey tahrikli elektrotlar olarak çapı 12 mm'ye kadar ve uzunluğu en az 2,5 metre olan çelik çubuklar kullanılır. İki gövde arasındaki elektrik temasını sağlayan yatay köprüleri düzenlemek için 50x50x6 mm ve 2,5-3 metre uzunluğunda metal köşeler alınır (bunlar yaklaşık 6 mm veya daha fazla çapa sahip borularla değiştirilebilir).

Neden topraklamaya ihtiyacınız var Video

Bir evde topraklamaya neden ihtiyaç duyulduğunu anlamak için, bunun ana amacını öğrenmeniz gerekecektir. Daha önce sunulan bölümde belirtildiği gibi, topraklama, bir kişiyi, çalışan ekipmanın gövdesinde kazara ortaya çıkan tehlikeli potansiyelden korumaya yarar. İşlem sırasını ve amacını öğrenmenin en kolay yolu videolarda sunulan çok sayıda örnektir.

Sonuç olarak, topraklamanın amacını anlamanın, elektrikli ekipmanlarla çalışan insanların sağlığının korunmasına yardımcı olacağını belirtiyoruz.

Koruyucu topraklama, normal şartlarda enerji verilmeyen ancak elektrik tesisatının yalıtımının ihlali sonucu enerji alabilecek ekipmanın metal parçalarının kasıtlı olarak toprağa bağlanmasıdır.

Koruyucu topraklamanın amacı, elektrikli ekipmanın yapısal parçalarında voltaj oluştuğunda, yani "çerçevede kısa devre" olduğunda, insanların elektrik çarpması riskini ortadan kaldırmaktır.

Koruyucu topraklamanın çalışma prensibi, “gövdeye kısa devre” nedeniyle oluşan dokunma ve adım gerilimlerini güvenli değerlere indirmektir. Bu, topraklanmış ekipmanın potansiyelinin azaltılmasının yanı sıra, bir kişinin üzerinde durduğu tabanın potansiyelini, topraklanmış ekipmanın potansiyeline yakın değerde bir potansiyele yükselterek potansiyelleri eşitleyerek elde edilir.

Koruyucu topraklamanın uygulama kapsamı, izole nötr ile 1000 V'a kadar ve herhangi bir nötr modda 1000 V'un üzerinde gerilimlere sahip üç fazlı üç telli ağlardır (Şekil 71).

Pirinç. 71. Koruyucu topraklamanın şematik diyagramları:
a - 1000 V ve üstüne kadar izole edilmiş nötr olan bir ağda; b - 1000 V'un üzerinde topraklanmış nötr, 1 - topraklanmış ekipmana sahip bir ağda; 2 - koruyucu topraklama iletkeni; 3 - çalışan topraklama iletkeni; r3. rо - sırasıyla koruyucu ve çalışma topraklamasının direnci

Topraklama cihazlarının çeşitleri. Topraklama cihazı, topraklama iletkeni - toprakla doğrudan temas halinde olan metal iletkenler ve elektrik tesisatının topraklanmış kısımlarını topraklama iletkenine bağlayan topraklama iletkenlerinin birleşimidir. İki tür topraklama cihazı vardır: uzak (veya konsantre) ve döngü (veya dağıtılmış).

Uzak topraklama cihazı, topraklama iletkeninin, topraklanmış ekipmanın bulunduğu alanın dışında bulunması veya bu alanın bir kısmında yoğunlaşması ile karakterize edilir.

Uzaktan topraklamanın dezavantajı, toprak elektrodunun korunan ekipmandan uzaklığıdır, bunun sonucunda kontak katsayısı a = 1 olur. Bu nedenle, bu tür topraklama yalnızca düşük toprak arıza akımları için ve özellikle kurulumlarda kullanılır. Toprak elektrodunun potansiyelinin izin verilen dokunma voltajını aşmadığı 1000 V'a kadar voltajlarda.

Bu tip topraklama cihazının avantajı, elektrotların toprak direnci en düşük olan konumunu (nemli, killi, ovalarda vb.) seçebilme yeteneğidir.

Bir döngü topraklama cihazı, tek topraklama iletkenlerinin, topraklanmış ekipmanın bulunduğu sahanın çevresi (çevresi) boyunca yerleştirilmesi veya tüm saha boyunca mümkün olduğunca eşit bir şekilde dağıtılmasıyla karakterize edilir.

Döngü topraklaması sırasında güvenlik, korunan alandaki potansiyelin, dokunma ve adım gerilimlerinin maksimum değerleri izin verilen değerleri aşmayacak şekilde eşitlenmesiyle sağlanır. Bu, tek toprak elektrotlarının uygun şekilde yerleştirilmesiyle elde edilir.

İç mekanlarda potansiyel dengeleme, geniş bir topraklama ağına bağlanan metal yapılar, boru hatları, kablolar ve benzeri iletken nesneler aracılığıyla doğal olarak gerçekleşir.

Topraklama cihazlarının uygulanması. Yalnızca topraklama amaçlı yapay topraklama elektrotları ve doğal olanlar - başka amaçlar için toprağa yerleştirilmiş metal nesneler vardır.

Yapay topraklama elektrotları için genellikle dikey ve yatay elektrotlar kullanılır.

Dikey elektrot olarak 3-5 cm çapında çelik borular ve 40 X 40 ila 60 X 60 mm boyutlarında ve 2,5-3 m uzunluğunda köşebent çelikleri kullanılmaktadır. Son yıllarda 10 cm çapında çelik çubuklar kullanılmaktadır. -12 mm ve 10 m'ye kadar uzunluklarda kullanılmıştır.

Dikey elektrotları bağımsız bir yatay elektrot olarak bağlamak için en az 4 X 12 mm kesitli çelik şerit veya en az 6 mm çapında yuvarlak çelik kullanın.

Dikey topraklama iletkenlerini monte etmek için önce 0,7-0,8 m derinliğinde bir hendek kazın, ardından mekanizmalar kullanılarak borular veya köşeler çakılır.

Doğal topraklama iletkenleri olarak aşağıdakiler kullanılabilir: yanıcı sıvılar, yanıcı veya patlayıcı gazların boru hatları ile korozyona karşı koruma sağlamak için yalıtımla kaplanmış boru hatları hariç, zemine döşenen su temini ve diğer metal boru hatları; artezyen kuyularının, kuyuların, çukurların vb. muhafaza boruları; binaların ve zemine bağlı yapıların betonarme yapılarının metal yapıları ve güçlendirilmesi; yere döşenen kabloların kurşun kılıfları. Doğal topraklama iletkenleri kural olarak akım akışına karşı düşük dirence sahiptir ve bu nedenle bunların topraklama amacıyla kullanılması çok gözle görülür tasarruf sağlar. Doğal topraklama elektrotlarının dezavantajları, elektrikle ilgisi olmayan personelin erişimine açık olması ve uzatılmış topraklama elektrotlarının (onarım çalışmaları sırasında vb.) bağlantısının sürekliliğini bozma olasılığıdır.

Kural olarak, topraklama iletkenleri olarak topraklama iletkenleri olarak şerit çelik ve yuvarlak çelik vb. Kullanılır. Topraklama iletkenleri, özel destekler üzerindeki duvarlar da dahil olmak üzere bina yapıları boyunca açık bir şekilde döşenir. Tesislerdeki topraklama iletkenleri inceleme için erişilebilir olmalıdır.

Topraklanmış ekipmanın topraklama şebekesine bağlantısı ayrı iletkenler kullanılarak gerçekleştirilir. Bu durumda topraklanmış ekipmanın sıralı bağlantısına izin verilmez.

Elektrik Tesisatı Kurallarının gerekliliklerine göre yılın herhangi bir zamanında koruyucu topraklama direnci aşağıdakileri aşmamalıdır:

4 Ohm - 1000 V'a kadar gerilime sahip tesisatlarda; akım kaynağının (jeneratör veya transformatör) gücü 100 kVA'dan azsa, topraklama direncine 10 Ohm izin verilir;

0,5 Ohm - yüksek toprak arıza akımlarına (500 A'dan fazla) sahip 1000 V'un üzerinde gerilime sahip kurulumlarda;

250/I3, ancak 10 Ohm'dan fazla değil - düşük toprak arıza akımlarına sahip ve kapasitif akım kompanzasyonu olmayan 1000 V'un üzerindeki gerilimlere sahip kurulumlarda; topraklama cihazı aynı anda 1000 V'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatları için kullanılıyorsa, topraklama direnci 125/I3'ü geçmemeli, ancak 10 Ohm'u (veya 1000 V'a kadar kurulumlar için gerekiyorsa 4 Ohm'u) geçmemelidir. Burada I3 toprak arıza akımıdır.

Topraklanacak ekipman. Elektrikli ekipmanların akım taşımayan metal parçaları, hatalı izolasyon nedeniyle enerjilenebilecek ve insanlar ve hayvanlar tarafından dokunulabilecek koruyucu topraklamaya tabidir. Aynı zamanda, artan tehlike içeren odalarda veya özellikle tehlikeli topraklama, elektrik tesisatının 36 V AC ve 110 V DC'nin üzerindeki nominal geriliminde ve artan tehlikesi olmayan odalarda - 500 V ve daha yüksek bir voltajda zorunludur. Gerilim seviyesine bakılmaksızın yalnızca patlayıcı alanlarda topraklama yapılır.

Topraklama, ekipmanın elektriksel olarak iletken bileşenlerinin toprağa elektriksel bağlantısıdır. Bir toprak elektrodu ve ona bağlı bir iletkenden oluşur. Aşağıdaki şekil, bağlantısının klasik bir diyagramını göstermektedir.

Özel bir evde topraklama bağlantı şeması

Kırmızı fazı, mavi ise nötrü gösterir. Ana elektrik şebekesinden sırasıyla L ve N baralarına giderler. Siyah, toprak elektrodu ile panelin PE barası arasına bağlanan topraklama kablosunu gösterir. Evin etrafında kablolamanın yapıldığı panele giriyorlar.

çeşitler

Topraklamanın neden gerekli olduğuna bağlı olarak türlere ayrılır:

1. Çalışma. Endüstride, elektrik tesisatlarının canlı bölümlerinin noktaları, normal çalışma koşullarının yaratılması için topraklanır. Burada amaç elektrik güvenliği değildir. Çalışma topraklaması, mahfazada bir arıza meydana geldiğinde veya izolasyonda hasar meydana geldiğinde elektrikli ekipmanın acil durum modunda çalışması için tasarlanmıştır. Bir jeneratörün veya transformatörün nötrü bu şekilde topraklanır.

Çalışma topraklaması doğrudan bir toprak elektroduyla veya ek cihazlarla (reaktörler, dirençler, tutucular) yapılır.

1. Koruyucu. Topraklama, bir kişiyi elektrik akımına maruz kalmaktan korumak için tasarlanmıştır. Vücut elektrik akımını iletir ve direnci yüksektir. Elektrik çarpması yalnızca iletken elemanlara dokunma sonucu meydana gelmez. Bu durumda yine de bir elektrik devresi oluşturulmalıdır. Bir kişinin ayaklarını dayadığı zemin ile temasın gerçekleştiği çıplak enerjili iletken arasında oluşturulur.

Dünya yüzeyinin nemi ne kadar yüksek olursa vücuttan o kadar fazla akım geçecektir ve bu da önemli bir tehlike oluşturur.

1. Yıldırımdan. Yıldırımın düştüğü yerde sıcaklığın 30 bin dereceye ulaşması, insanların hayatını ve binaların güvenliğini tehdit ediyor. İstatistikler, özel evlerdeki yangınların %20'sinin yıldırım çarpması nedeniyle meydana geldiğini göstermektedir. Bu nedenle binalara paratoner takılması gerekmektedir.

Koruma sistemi

Koruma sistemi 3 bölümden oluşur:

• Paratoner - darbeyi yakalar ve akımı daha da iletir. Çapı en az 10 mm, uzunluğu 250 mm olan yuvarlak bir çubuktur. Çatıda, maksimum deşarj olasılığının olduğu yüksek rakımda bulunur.

Çubuğun tabanındaki koruma bölgesinin yarıçapı aşağıdaki formülle belirlenir:

r = 1,732∙h, burada

h – evin üst noktaları ile paratoner arasındaki yükseklik farkı.

Korunan alanın konik şekli de dikkate alınmalıdır.

1. Aşağı iletken - paratonerden topraklama iletkenine akım iletmeye yarar. Bunun için paratonere kaynak yapılan 6 mm çapında bir filmaşin kullanılır, ardından pencere ve kapılardan maksimum mesafe ile duvar boyunca toprak elektroduna indirilir. Bu yerde kıvılcım boşalması oluşmaması için akım iletkeninin bükülmemesi gerekmektedir. Mümkün olduğu kadar kısa yapılır.
2. Yıldırımdan korunma ve ev aletleri için topraklama iletkeni ortak hale getirildi. En yaygın cihaz, yere çakılan ve kaynak yöntemi kullanılarak birbirine çelik bir şeritle bağlanan üç elektrottan oluşan bir devre şeklindedir. Toprak elektrodu duvarlardan 1 m'den fazla ve verandadan, yürüyüş yollarından ve yürüyüş yollarından 5 m'den fazla bir mesafede bulunur.

Özel bir ev için yıldırımdan korunma sistemi

Doğal topraklama

Topraklama oluşturmak için binaların ve yapıların toprakla temas eden metal parçalarının kullanılması uygundur. Bu, temel takviyesi, yer altı boru hatları veya kablo kılıfları, yer iletişimleri (demiryolu hatları) olabilir. Bütün bunlar yalnızca topraklama iletkenlerine ilişkin tüm gereksinimlerin karşılandığı durumlarda kullanılabilir. Bu yöntemin avantajı, önemli ölçüde maliyet tasarrufu sağlaması ve cihazları çalıştırmaya gerek olmamasıdır.

Temeller genellikle topraklama iletkeni olarak kullanılır, ancak bunun için belirli koşulların karşılanması gerekir:

• çevredeki toprağın nemi% 3'ten düşük değil;
• korozyona yol açan agresif bir ortamın bulunmaması;
• takviye mekanik stres altında değildir;
• metal yapıların tüm parçaları, en az 100 mm2 kesitli atlama tellerinin kırılma noktalarına kaynaklandığı kesintisiz bir elektrik devresi oluşturur;
• betonda topraklama iletkeninin bağlanabileceği metal gömülü parçaların varlığı.

Koruyucu topraklama

Ana eleman, toprağa yerleştirilmiş metal elektrotlardan oluşan topraklama devresidir. Bunlar en az 2,5 m uzunluğunda çubuklar, köşebentler, borular veya levhalardır. Ana görevleri, etkinliği toprağın ve iklimin bileşimine bağlı olan topraktaki akımı dağıtmaktır.

Topraklamayı kurarken toprağın neyden oluştuğunu bilmeniz gerekir. Kil, kum, toprak vb. Olabilir.

Her bileşenin, topraklamanın nasıl uygun şekilde tasarlanacağını belirleyen kendi elektrik iletkenliği vardır. Kil 20 Ohm*M, kum - 10-60 Ohm*M (neme bağlı olarak), bahçe toprağı - 40 Ohm*M, çakıl - 300 Ohm*M dirence sahiptir.

Devreye bir topraklama iletkeni bağlanır.

Üçgen şeklinde topraklama döngüsü

Elektrotların dielektrik korozyon önleyici bileşiklerle kaplanmasına izin verilmez. Sadece kaynak yapılacak bölgelere vernik uygulayabilirsiniz.

Devreden elektrik tesisatına kadar olan iletken için gereksinimler, dayanıklılık ve korozyon direncidir. İletkenler 5x30 mm ölçülerinde çelik şeritler ve çapı 10 mm veya daha fazla olan çubuklar olabilir. Yükün küçük olması nedeniyle bahçeye 6 mm çapında bir filmaşin uygundur.

Modern standartlara göre, bir apartman dairesinde veya özel bir evde elektrik kablolaması, biri faz, diğeri sıfır ve üçüncüsü topraklama teli olan üç telli bir tel ile gerçekleştirilir. Koruma, devre ile elektrikli cihazların mahfazaları arasına bağlanır. Priz ve fişler cihazın gövdesine bağlanan topraklama kontaklarıyla donatılmıştır, açıldığında elektriğe ek olarak topraklama da bağlanır.

Yalıtımın aşınması nedeniyle mahfazanın içine bir faz girdiğinde, devreye akan ve toprağa yayılan bir kaçak akım meydana gelir. Düşük akımlar RCD'ler tarafından tetiklenir ve kısa devreler devre kesiciler tarafından tetiklenir. Her iki durumda da elektrikli cihazın gövdesinden gelen akım, PE olarak adlandırılan koruyucu iletken üzerinden devreye geçerek toprağa yayılır.

Toprak elektrodunun elektriksel özellikleri ne kadar yüksek olursa, kişiyi elektrik çarpmasından o kadar korur.

Özel konut inşaatı için koruyucu topraklama döngüsünün farklı koşullardaki direnci:

• koruyucu – 220V veya 380V – 30 Ohm şebeke voltajından (TN-C-S sistemi);
• eve gaz boru hattı - 10 Ohm;
• yıldırımdan korunma – 10 Ohm;
• telekomünikasyon ekipmanı - 2 veya 4 Ohm.

Elektrik tesisatları için topraklama sistemleri

Koruyucu topraklama sistemleri, izole edilmiş veya sağlam topraklanmış nötr gibi güç kaynağının özelliklerine bağlıdır. Bunlardan sadece üçü var:

1. TN sistemi, elektrik tesisatının metal parçalarının ona bağlı olduğu, sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötr içerir.

Bir TN sistemi neye benzer?

Sıfır işçinin nasıl kullanıldığına bağlı olarak (N) ve koruyucu (P.E.) sistem alt gruplarındaki iletkenler oluşturulur:

• TN-C - PE ve N iletkenlerinin ağın tüm uzunluğu boyunca tek bir telde tüketiciye kombinasyonu (artık kullanılmayan eski bir Sovyet şeması);
• TN-C-S - PE ve N iletkenlerinin trafo trafo merkezinden tek bir tel halinde, dağıtım panosunun girişinde ayrılmaları ile kombinasyonu. Bu sistem ek topraklama gerektirir.
• TN-S – ağın tüm uzunluğu boyunca nötr ve koruyucu kabloların ayrılması (en güvenli şema).

1. Nötr izolasyonlu veya rezonans direnci ile bağlanan IT sistemi. Burada elektrikli ekipmanların iletken olmayan metal kısımları ayrı ayrı topraklanır.

Bir BT sistemi neye benzer?

Bilişim sistemi özellikle hassas ekipmanların çalıştığı kurumlarda kullanılmaktadır.

1. TT sistemi sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötre sahiptir ve tüketiciler, nötr kablo N'ye bağlı olmayan ayrı bir koruyucu topraklamaya (esas olarak modüler pin) sahiptir.

TT neye benziyor?

Video. Topraklama türleri

Özel evler ve apartmanlar dahil tüm güç kaynağı ağlarında topraklama gereklidir. Her şeyden önce elektrik kullanırken bir güvenlik sistemidir.

Koruyucu topraklama enerji verilebilecek ekipmanların mahfazalarını ve akım taşımayan kısımlarını bilinçli olarak toprağa bağlayarak elektrik akımının insan üzerindeki etkilerini önlemek amacıyla tasarlanmış bir sistemdir. Topraklama sistemleri doğal veya yapay olabilir.

Topraklama nedir ve neden gereklidir?

Topraklama cihazları, elektrik ağının çeşitli noktalarının elektrik iletkenleri tarafından kasıtlı olarak bağlanmasıdır.

Topraklamanın amacı kişinin elektrik akımına maruz kalmasını engellemektir. Koruyucu topraklamanın bir diğer amacı ise elektrik tesisatı gövdesinden gelen voltajın bir topraklama cihazı vasıtasıyla toprağa verilmesidir.

Topraklamanın kullanılmasındaki temel amaç, topraklanan nokta ile yer arasındaki potansiyel seviyesini azaltmaktır. Bu, akım gücünü en düşük seviyeye indirir ve mahfazada arıza meydana gelen elektrikli cihaz ve tesisat parçalarıyla temas halindeki zarar verici faktörlerin sayısını azaltır.

Tarafsız nedir?

Nötr, üç fazlı elektrik şebekelerinde elektrik tesisatlarının nötrlerini bağlayan nötr koruyucu bir iletkendir. Kullanım alanı: Elektrik tesisatlarının topraklanması.

Transformatör kurulumunun bulunduğu aşağı inen trafo merkezi kendi topraklama döngüsüyle donatılmıştır. Bu devre, çelik bir lastik ve özel bir şekilde toprağa gömülen çubuklardan oluşur. Trafo merkezinden elektrik panosundaki tüketim kaynaklarına 4 damarlı kablo döşenir. Bir elektrik tüketicisinin üç fazlı bir devreden güce ihtiyacı olduğunda, 4 kablonun tümü bağlanmalıdır. İletkenlere farklı yükler bağlandığında sistemde nötr kayması meydana gelir; bu kaymayı önlemek için nötr iletken kullanılır. Yükün tüm fazlara simetrik olarak dağıtılmasına yardımcı olur.

PE ve PEN iletkenleri nelerdir?

PEN iletkeni, nötr koruyucu iletken ve nötr çalışma iletkeninin işlevlerini birleştiren bir iletkendir. Trafo merkezinden gelir ve doğrudan tüketiciye yönelik olarak PE ve N iletkenlerine ayrılır.

PE iletkeni, örneğin bir apartman dairesinde topraklanmış bir prizde kullandığımız koruyucu bir topraklamadır. PE iletkeni, voltaj seviyesinin 1 kV'u aşmadığı cihazların, tesisatların ve aletlerin topraklanması için kullanılır.

Bu tip topraklama yalnızca güvenliği sağlamak için kullanılır. Bu topraklama, açıktaki tüm ve harici parçalar arasında sürekli bir bağlantı sağlar. Mekanizma, elektrik akımının bir cihazın gövdesine girmesi sonucu ortaya çıkan akımın toprağa akmasını sağlar.

PEN iletkeni (nötr koruyucu ve nötr çalışma iletkeninin birleşimi), TN-C tipi topraklama sistemi kullanılırken kullanılır.

Yapay topraklama sistemlerinin çeşitleri

Topraklama sistemlerinin sınıflandırılmasında doğal ve yapay topraklama türleri bulunmaktadır.

Yapay topraklama sistemleri:

• TN-S;
• TN-C;
• TNC-S;

Topraklama türleri - adın açıklaması:

• T - topraklama;
• N - iletkenin nötre bağlanması;
• ben - yalıtım;
• C - fonksiyonel ve nötr kablo seçeneklerinin kombinasyonu;
• S - tellerin ayrı kullanımı.

Birçok kişi çalışma topraklaması denilen soruyla ilgileniyor. Başka bir deyişle buna işlevsel denir. Bu sorunun cevabı PUE'nin 1.7.30 paragrafında verilmektedir. Bu, bir elektrik tesisatının canlı parçalarının noktalarının topraklanmasıdır. Elektrikli cihazların veya tesisatların çalışmasını sağlamak için kullanılır, koruyucu amaçla kullanılmaz.

Ayrıca birçok kişi koruyucu topraklamanın ne olduğu sorusuyla ilgileniyor. Elektrik güvenliğini sağlamak amacıyla cihazların topraklanması işlemidir.

Sağlam topraklanmış nötr TN topraklama sistemine sahip sistemler

Bu tür sistemler şunları içerir:

• TN-C;
• TN-S;
• TNC-S;

PUE'nin 1.7.3 maddesine göre TN sistemi, güç kaynağının nötrünün sağlam bir şekilde topraklandığı ve elektrik tesisatının açık iletken kısımlarının, nötr koruyucu aracılığıyla kaynağın sağlam topraklanmış nötrüne bağlandığı bir sistemdir. iletkenler.

TN aşağıdaki gibi unsurları içerir:

• güç kaynağına ilişkin orta noktanın topraklama elektrodu;
• cihazın harici iletken parçaları;
• nötr tip iletken;
• kombine iletkenler.

Kaynak nötrü sağlam topraklanmış olup, tesisatın dış iletkenleri kaynağın sağlam topraklanmış orta noktasına koruyucu tip iletkenler kullanılarak bağlanır.

Topraklama döngüsünün yalnızca gücü 1 kV'u aşmayan elektrik tesisatlarında yapılması mümkündür.

TN-C sistemi

Bu sistemde nötr koruyucu ve nötr çalışma iletkenleri tek bir PEN iletkeninde birleştirilir. Sistem genelinde birleştirilirler. Tam adı Terre-Neutre-Combine'dır.

TN-C'nin avantajları arasında, fazla çaba ve para gerektirmeyen sistemin yalnızca kolay kurulumu vurgulanabilir. Kurulum, halihazırda kurulu olan kablonun ve yalnızca 4 iletken cihaza sahip havai enerji hatlarının iyileştirilmesini gerektirmez.

Kusurlar:

• elektrik çarpması olasılığı artar;
• elektrik devresinin kesilmesi sırasında elektrik tesisatının gövdesinde hat voltajının görünmesi mümkündür;
• iletken cihazın hasar görmesi durumunda yüksek topraklama devresi kaybı olasılığı;
• Bu sistem yalnızca kısa devrelere karşı koruma sağlar.

TN-S sistemi

Sistemin özelliği, elektriğin tüketicilere üç fazlı ağda 5 iletken, tek fazlı ağda ise 3 iletken üzerinden sağlanmasıdır.

Toplamda 5 iletken kaynak ağdan ayrılır, bunlardan 3'ü güç fazı olarak görev yapar ve geri kalan 2'si sıfır noktasına bağlı nötr iletkenlerdir.

Tasarım:

1. PN, elektrikli ekipmanın devresinde yer alan nötr bir mekanizmadır.
2. PE, koruyucu bir işlevi yerine getiren sağlam topraklanmış bir iletkendir.

Avantajları:

• Kurulum kolaylığı;
• sistemin satın alınması ve bakımının düşük maliyeti;
• yüksek derecede elektrik güvenliği;
• kontur oluşturmaya gerek yok;
• sistemi akım kaçağı koruma cihazı olarak kullanma yeteneği.

Sistem TN-C-S

TN-C-S sistemi, devrenin bir kısmında PEN iletkenini PE ve N olarak bölmeyi içerir. Genellikle ayırma evdeki panelde meydana gelir ve bundan önce birleştirilirler.

Avantajları:

• yıldırım çarpmasına karşı koruyucu bir mekanizmanın basit tasarımı;
• kısa devre korumasının varlığı.

Kullanım dezavantajları:

• nötr iletkenin yanmasına karşı zayıf koruma seviyesi;
• faz gerilimi oluşma olasılığı;
• yüksek kurulum ve bakım maliyeti;
• voltaj otomatik olarak kapatılamaz;
• Açık havadaki akıma karşı koruma yoktur.

TT sistemi

TT yüksek düzeyde güvenlik sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Düşük düzeyde teknik duruma sahip enerji santrallerinde, örneğin çıplak tellerin kullanıldığı yerlerde, açık havada bulunan veya desteklere monte edilen elektrik tesisatlarında kurulur.

TT dört iletkenli bir devreye göre monte edilir:

• Gerilimi besleyen 3 faz birbirine 120° açıyla kaydırılır;
• 1 ortak sıfır, çalışma ve koruyucu iletkenin birleşik işlevlerini yerine getirir.

TT'nin avantajları:

• tüketiciye giden telin deformasyonuna karşı yüksek direnç;
• kısa devre koruması;
• Yüksek gerilim elektrik tesisatlarında kullanım imkanı.

Kusurlar:

• karmaşık yıldırımdan korunma cihazı;
• Bir elektrik devresindeki kısa devrenin aşamalarının izlenememesi.

İzole Nötr Sistemler

Elektrik akımının tüketicilere iletilmesi ve dağıtılması sırasında üç fazlı bir sistem kullanılmaktadır. Bu, akım yükünün simetrisini ve düzgün dağılımını sağlamayı mümkün kılar.

Böyle bir cihaz, bir transformatör kabini ve jeneratörlerin kullanımını içeren bir mod oluşturur. Nötr noktaları toprak döngüsüyle donatılmamıştır.

İzole edilmiş nötr tipi, transformatör tesislerinin sekonder sargılarını bir delta diyagramına bağlarken ve acil durumlarda güç yokluğunda güç devresinde kullanılır. Böyle bir ağ bir değiştirme devresidir.

Yalıtılmış nötr, kısa devre sırasında yalıtım kaplamasının nüfuz etmesine ve diğer fazlarda kısa devre oluşmasına katkıda bulunur.

BT sistemi

1000 V'a kadar gerilime sahip IT sistemi, yüksek direnç seviyesi aracılığıyla topraklama sağlar ve nötr bir güç kaynağıyla donatılmıştır.

Elektrik tesisatının akımı ileten malzemelerden yapılmış tüm dış elemanları topraklanmıştır. Avantajları arasında, elektrik şebekesinin tek fazlı kısa devresi sırasında düşük akım kaçağı oranları bulunmaktadır. Böyle bir mekanizmaya sahip bir kurulum, acil durumlarda bile uzun süre çalışabilir. Potansiyeller arasında hiçbir fark yoktur.

Dezavantajı: Topraklama arızası sırasında akım koruması çalışmaz. Tek fazlı kısa devre modunda çalışırken, tesisatın ikinci fazına dokunulduğunda elektrik çarpması olasılığı artar.