Электр желілерінде жерге тұйықтау қажеттілігінің басты себебі қауіпсіздік болып табылады. Электр жабдығының барлық металл бөліктері жерге тұйықталған кезде, оқшаулау бұзылған жағдайда да оның корпусында қауіпті кернеулер пайда болмайды, олар сенімді жерге тұйықтау жүйелері арқылы алдын алады.
Жерге қосу жүйелеріне арналған тапсырмалар
Жерге қосу принципі бойынша жұмыс істейтін қауіпсіздік жүйелерінің негізгі міндеттері:
- Ток соғуынан қорғау үшін адам өміріне қауіпсіздік. Пайдаланушыға зиян келтірмеу үшін төтенше токтың балама жолын ұсынады.
- Жабдықтың ашық өткізгіш бөліктері өлім қаупіне жетпеуі үшін электр қуатының үзілуі жағдайында ғимараттарды, машиналар мен жабдықтарды қорғау.
- Электр тарату жүйесіндегі қауіпті жоғары кернеулерге әкелетін найзағай соғуынан немесе адамның жоғары вольтты желілерге абайсызда жанасуынан қорғау.
- Кернеу тұрақтандыру. Электр энергиясының көптеген көздері бар. Әрбір трансформаторды жеке көз ретінде қарастыруға болады. Олардың қол жетімді жалпы теріс қалпына келтіру нүктесі болуы керек.энергия. Жер барлық энергия көздері үшін осындай жалғыз өткізгіш бет болып табылады, сондықтан ол ток пен кернеуді азайтудың әмбебап стандарты ретінде қабылданды. Мұндай ортақ нүкте болмаса, жалпы электр жүйесіндегі қауіпсіздікті қамтамасыз ету өте қиын болар еді.
Жерге қойылатын талаптар:
- Қауіпті ток өтуі үшін оның баламалы жолы болуы керек.
- Жабдықтың ашық өткізгіш бөліктерінде қауіпті потенциал жоқ.
- Қуатты өшіру үшін сақтандырғыш арқылы жеткілікті ток беру үшін жеткілікті төмен кедергі болуы керек (<0, 4 сек).
- Корозияға төзімділігі жақсы болуы керек.
- Жоғары қысқа тұйықталу тогын тарата алуы керек.
Жерге қосу жүйелерінің сипаттамасы
Электр аппараттары мен жабдықтарының металл бөліктерін кедергісі аз металл құрылғымен жерге қосу процесі жерге қосу деп аталады. Жерге қосу кезінде құрылғылардың ток өткізетін бөліктері жерге тікелей қосылады. Жерге қосу ағып кету тогының қайтару жолын қамтамасыз етеді, сондықтан қуат жүйесі жабдығын зақымданудан қорғайды.
Жабдықта ақаулық орын алған кезде оның барлық үш фазасында токтың теңгерімсіздігі болады. Жерге қосу ақаулық токты жерге түсіреді және осылайша жүйенің жұмыс тепе-теңдігін қалпына келтіреді. Бұл қорғаныс жүйелерінің жою сияқты бірнеше артықшылықтары бароны жерге түсіру арқылы асқын кернеу. Жерге қосу жабдықтың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді және қызмет көрсету сенімділігін арттырады.
Нөлдеу әдісі
Жерге қосу жабдықтың мойынтірек бөлігін жерге қосуды білдіреді. Жүйеде ақаулық орын алған кезде жабдықтың сыртқы бетінде қауіпті әлеует пайда болады және кез келген адам немесе жануар бетіне кездейсоқ тиіп кетсе, электр тогының соғуы мүмкін. Нөлге келтіру қауіпті токтарды жерге түсіреді, сондықтан ток соққысын бейтараптайды.
Ол сондай-ақ жабдықты найзағай соғуынан қорғайды және кернеуді сөндіргіштерден және басқа сөндіру құрылғыларынан разряд жолын қамтамасыз етеді. Бұған зауыттың бөліктерін жер деңгейінен біршама төмен қашықтықта орналасқан топырақпен тығыз байланыста болатын жерге өткізгіш немесе электрод арқылы жерге қосу арқылы қол жеткізіледі.
Жерге қосу мен жерге қосу арасындағы айырмашылық
Жерге қосу мен жерге тұйықтау арасындағы негізгі айырмашылықтардың бірі жерге қосу кезінде тасымалдаушы өткізгіш бөлігі жерге қосылады, ал жерге қосу кезінде құрылғылардың беті жерге қосылады. Олардың арасындағы басқа айырмашылықтар төменде салыстыру кестесі түрінде түсіндіріледі.
Салыстыру диаграммасы
| Салыстыру негіздері | Жерге қосу | Нөлдеу |
| Анықтама | Өткізгіш бөлік жерге қосылған | Жабдық корпусы жерге қосылған |
| Орын | Жабдық бейтарап және жер арасында | Жабдық корпусы мен жер бетінің астында орналасқан жердің арасында |
| Нөлдік потенциал | Жоқ | Иә |
| Қорғау | Электр желісі жабдығын қорғаңыз | Адамды электр тогының соғуынан қорғаңыз |
| Жол | Ағымдағы жерге қайтару жолы көрсетілген | Электр энергиясын жерге разрядтайды |
| Түрлері | Үш (қатты кедергі) | Бес (құбыр, пластина, электрод жерге, жерге және жерге) |
| Сым түсі | Қара | Жасыл |
| Қолдану | Жүктемені теңестіру үшін | Ток соғудың алдын алу үшін |
| Мысалдар | Генератор және қуат трансформаторы бейтарап жерге қосылған | Жерге қосылған трансформатордың, генератордың, мотордың және т.б. корпусы |
TN қорғаныс сымдары
Жерге қосу жүйелерінің бұл түрлерінде қуат көзінен бір немесе бірнеше тікелей жерге қосылған нүктелер бар. Орнатудың ашық өткізгіш бөліктері осы нүктелерге қорғаныс сымдары арқылы қосылады.
Әлемдетәжірибеде екі әріптік код қолданылады.
Қолданылған әріптер:
- T (француз сөзі Terre «жер» дегенді білдіреді) - нүктенің жерге тікелей қосылуы.
- I - жоғары кедергіге байланысты жерге қосылатын нүкте жоқ.
- N - бейтарап көзге тікелей қосылу, ол өз кезегінде жерге қосылады.
Осы үш әріптің тіркесімі негізінде жерге тұйықтау жүйесінің түрлері бар: TN, TN-S, TN-C, TN-CS. Бұл нені білдіреді?
TN жерге тұйықтау жүйесінде бастапқы нүктелердің бірі (генератор немесе трансформатор) жерге қосылған. Бұл нүкте әдетте үш фазалы жүйедегі жұлдыздық нүкте болып табылады. Жалғанған электр құрылғысының шассиі көз жағындағы осы жерге қосу нүктесі арқылы жерге қосылған.
Жоғарыдағы суретте: PE – Protective Earth сөзінің қысқартылған атауы – тұтынушының электр қондырғысының ашық металл бөліктерін жерге қосатын өткізгіш. N бейтарап деп аталады. Бұл үш фазалы жүйедегі жұлдызды жерге қосатын өткізгіш. Диаграммадағы осы белгілеулер арқылы TN жүйесіне қай жерге қосу жүйесі жататынын бірден анық болады.
TN-S бейтарап желісі
Бұл сым схемасында бөлек нөлдік және қорғаныс өткізгіштері бар жүйе.
Қорғаушы өткізгіш (PE) – қондырғыны немесе жалғыз өткізгішті беретін кабельдің металл қабығы.
Орнатумен бірге барлық ашық өткізгіш бөліктер осы қорғаныс өткізгішке қондырғының негізгі терминалы арқылы қосылған.
TN жүйесі-C-S
Бұл бейтарап және қорғаныс функциялары бір жүйе өткізгішіне біріктірілген жерге қосу жүйелерінің түрлері.
TN-CS бейтарап жерге тұйықтау жүйесінде, сондай-ақ қорғаныс көп реттік жерге қосу ретінде белгілі, PEN өткізгіші біріктірілген бейтарап және жерге тұйықтау өткізгіші деп аталады.
Қуат жүйесінің PEN өткізгіші бірнеше нүктеде жерге тұйықталған, ал жерге қосу электроды тұтынушы орнату орнында немесе оның жанында орналасқан.
Құрылғыдағы барлық ашық өткізгіш бөліктер негізгі жерге және бейтарап терминалды пайдаланып PEN өткізгіші арқылы қосылған және бір-бірімен қосылған.
TT қорғаныс тізбегі
Бұл жалғыз қуат көзі бар қорғаныш жерге қосу жүйесі.
Жерге тұйықталу электродына жалғанған қондырғысы бар барлық ашық өткізгіш бөліктер жер көзінен электрлік тұрғыдан тәуелсіз.
Оқшаулау жүйесі IT
Ток өткізетін бөліктер мен жер арасында тікелей байланысы жоқ қорғаныш жерге қосу жүйесі.
Жерге электродқа қосылған қондырғысы бар барлық ашық өткізгіш бөліктер.
Көзі әдейі енгізілген жүйе кедергісі арқылы жерге қосылған немесе жерден оқшауланған.
Қорғаныс жүйелерінің конструкциялары
Қамтамасыз ету үшін төмен кедергісі бар қалың сым арқылы жерге тұйықталған тақтасы немесе электроды бар электр құрылғылары мен құрылғыларды қосуқауіпсіздік жерге қосу немесе жерге қосу деп аталады.
Электр желісіндегі жерге қосу немесе жерге қосу жүйесі адам өмірін, сондай-ақ жабдықты қорғау үшін қауіпсіздік шарасы ретінде жұмыс істейді. Негізгі мақсат – электр тогының соғуы және жабдықтың зақымдануы салдарынан болатын апаттарды болдырмау үшін қауіпті ағындарға балама жол ұсыну.
Жабдықтың металл бөліктері жерге тұйықталған немесе жерге қосылған және қандай да бір себептермен жабдықты оқшаулау сәтсіз болса, жабдықтың сыртқы жабынында болуы мүмкін жоғары кернеулер жерге түсіру жолына ие болады. Жабдық жерге қосылмаған болса, бұл қауіпті кернеу оны ұстаған кез келген адамға берілуі мүмкін, нәтижесінде электр тогының соғуы мүмкін. Ток сымы жерге тұйықталған корпусқа тиіп кетсе, тізбек аяқталды және сақтандырғыш дереу іске қосылады.
Электр қондырғыларының жерге тұйықтау жүйесін орындаудың бірнеше жолы бар, мысалы, сымды немесе жолақты, пластинаны немесе шыбықты жерге қосу, жерге қосу немесе су беру арқылы жерге қосу. Ең көп таралған әдістер - нөлдеу және кірістіру параметрі.
жер төсеніші
Жер төсеніші мыс сымдар арқылы бірнеше өзекшелерді қосу арқылы жасалады. Бұл тізбектің жалпы кедергісін азайтады. Бұл электрлік жерге қосу жүйелері жердегі әлеуетті шектеуге көмектеседі. Жер төсеніші негізінен үлкен ток сыналатын жерде қолданыладызақым.
Жер төсенішін жобалау кезінде келесі талаптар ескеріледі:
- Ақаулық болған жағдайда электр жүйесінің жабдығының өткізгіш бетіне тиген кезде кернеу адам үшін қауіпті болмауы керек.
- Қорғау релесі жұмыс істеуі үшін жер төсенішіне түсуі мүмкін тұрақты тұрақты қысқа тұйықталу тогы өте үлкен болуы керек.
- Топырақ кедергісі төмен, сондықтан ағып кету тогы ол арқылы өтуі мүмкін.
- Жер төсенішінің конструкциясы қадамдық кернеу рұқсат етілген мәннен аз болатындай болуы керек, бұл ақаулы қондырғыны адамдар мен жануарлардан оқшаулау үшін қажетті топырақ кедергісіне байланысты болады.
Электродты токтан қорғау
Бұл ғимаратты жерге тұйықтау жүйесімен кез келген сым, өзек, құбыр немесе өткізгіштер шоғыры қорғаныш нысанының қасында көлденең немесе тігінен жерге орналастырылады. Тарату жүйелерінде жерге электрод ұзындығы шамамен 1 метр және жерге тігінен орналастырылған өзекшеден тұруы мүмкін. Қосалқы станциялар жеке шыбықтар емес, жер төсеніші арқылы жасалған.
Құбыр тогын қорғау тізбегі
Бұл бірдей жер және ылғал жағдайларына қолайлы басқа жүйелермен салыстырғанда ең кең таралған және ең жақсы электр қондырғысының жерге тұйықтау жүйесі. Бұл әдісте мырышталған болат және есептелген ұзындығы мен диаметрі бар перфорацияланған құбыр үнемі ылғалды топыраққа тігінен орналастырылады, өйткенітөменде көрсетілген. Құбырдың өлшемі ағымдағы токқа және топырақ түріне байланысты.
Әдетте, үйді жерге тұйықтау жүйесіне арналған құбыр өлшемі қалыпты топырақ үшін диаметрі 40 мм және ұзындығы 2,5 метр немесе құрғақ және тасты топырақ үшін ұзағырақ болады. Құбырды көму керек тереңдік топырақтың ылғалдылығына байланысты. Әдетте құбыр 3,75 метр тереңдікте орналасқан. Құбырдың түбі шамамен 15 см қашықтықта кокс немесе көмірдің кішкене бөліктерімен қоршалған.
Көмір мен тұздың баламалы деңгейлері тиімді жер көлемін ұлғайту және осылайша кедергіні азайту үшін пайдаланылады. Диаметрі 19 мм және ең аз ұзындығы 1,25 метр болатын басқа құбыр GI құбырының жоғарғы жағында редуктор арқылы қосылады. Жазда топырақтың ылғалдылығы төмендейді, бұл жерге төзімділіктің жоғарылауына әкеледі.
Осылайша, жазда судың қолжетімді болуы және қажетті қорғаныс параметрлері бар жер болуы үшін цемент-бетонды негізге жұмыс жүргізілуде. Диаметрі 19 мм құбырға қосылған шұңқыр арқылы 3 немесе 4 шелек суды қосуға болады. Токты қауіпсіз алып тастау үшін жеткілікті көлденең қимасы бар GI жерге сымы немесе GI сымының жолағы жерден шамамен 60 см тереңдікте диаметрі 12 мм GI құбырына тасымалданады.
Тақтаны жерге қосу
Бұл жерге тұйықтау жүйесінің құрылғысында 60 см × 60 см × 3 м мыс және 60 см × 60 см × 6 мм мырышталған темірдің жерге тұйықтау тақтасы кем дегенде тереңдікте тік беті бар жерге батырылады. Жер деңгейінен 3 м
Қорғаныс пластина кем дегенде 15 см қалыңдығымен көмір мен тұздың қосалқы қабаттарына салынған. Жерге қосу сымы (GI немесе мыс сым) жер тақтасына мықтап бекітілген.
Мыс пластина мен мыс сым қымбатырақ болғандықтан қорғаныс тізбектерінде жиі қолданылмайды.
Су құбыры арқылы жерге қосу
Бұл түрінде GI немесе мыс сым сантехникалық желіге төменде көрсетілгендей мыс сымға бекітілген болат сым арқылы қосылады.
Сантехника металдан жасалған және жер бетінің астында орналасқан, яғни жерге тікелей қосылған. GI немесе мыс сым арқылы өтетін ток ағыны су құбыры арқылы тікелей жерге тұйықталған.
Жерге тұйықталу кедергісін есептеу
Жерге көмілген шыбықтың бір жолағының кедергісі:
R=100xρ / 2 × 3, 14 × L (лог (2 x L x L / W x t)), мұндағы:
ρ - топырақ тұрақтылығы (Ω ом), L - жолақ немесе өткізгіш ұзындығы (см), w - жолақ ені немесе өткізгіш диаметрі (см), t - көму тереңдігі (см).
Мысалы: Жерге қосу жолағының кедергісін есептеңіз. Жердегі 500 мм тереңдікте диаметрі 36 мм және ұзындығы 262 метр сым, жерге кедергісі 65 Ом.
R - жердегі штанганың В-дағы кедергісі.
r - Жер кедергісі (омметр)=65 Ом.
Өлшем l - өзек ұзындығы (см)=262 м=26200 см.
күн -өзекшенің ішкі диаметрі (см)=36мм=3,6 см.
сағ - жасырын жолақ / сырық тереңдігі (см)=500 мм=50 см.
Жер жолағы/өткізгіш кедергісі (R)=ρ / 2 × 3, 14 x L (лог (2 x L x L / Wt))
Жер жолағы/өткізгіш кедергісі (R)=65 / 2 × 3, 14 x 26200 x лн (2 x 26200 x 26200 / 3, 6 × 50)
Жер жолағы/өткізгіш кедергісі (R) =1,7 Ом.
Ұнтақтау штангасының санын есептеу үшін негізгі ережені қолдануға болады.
Шыбық/құбыр электродтарының шамамен кедергісін өзек/құбыр электродтарының кедергісі арқылы есептеуге болады:
R=K x ρ / L мұнда:
ρ - Омметрдегі жерге кедергісі, L - метрдегі электрод ұзындығы, d - метрдегі электродтың диаметрі, K=0,75, егер 25 <L / d <100.
K=1, егер 100 <L / d <600.
K=1, 2 o / L, егер 600 <L / d <300.
Электродтар саны, егер сіз R (d)=(1, 5 / N) x R формуласын тапсаңыз, мұндағы:
R (d) - қажетті қарсылық.
R - бір электрод кедергісі
N - 3-4 метр қашықтықта параллель орнатылған электродтар саны.
Мысалы: жерге тұйықталған құбырдың кедергісін және 1 Ом кедергіні алу үшін электродтар санын есептеңіз, топырақтың кедергісі ρ=40, ұзындығы=2,5 метр, құбыр диаметрі=38 мм.
L / d=2,5 / 0,038=65,78 сондықтан K=0,75.
Құбыр электродтарының кедергісі R=K x ρ / L=0, 75 × 65, 78=12 Ω
Бір электрод - кедергі - 12 Ом.
1 Ом кедергіні алу үшін электродтардың жалпы саны қажет=(1,5 × 12) / 1=18
Жерге кедергісіне әсер ететін факторлар
NEC коды жерге тию үшін ең аз ұзындығы 2,5 метр жерге электродты қажет етеді. Бірақ қорғаныс жүйесінің жерге төзімділігіне әсер ететін кейбір факторлар бар:
- Жер электродының ұзындығы/тереңдігі. Ұзындықты екі есе арттыру бет кедергісін 40%-ға дейін азайтады.
- Топтастырылған электродтың диаметрі. Жер электродының диаметрін екі есе ұлғайту жерге қарсылықты тек 10%-ға азайтады.
- Жерге қосу электродтарының саны. Тиімділікті арттыру үшін негізгі жердегі электродтардың тереңдігіне қосымша электродтар орнатылады.
Тұрғын үй ғимаратының қорғаныс электр жүйелерін салу
Жер құрылымдары қазіргі уақытта, әсіресе электр желілері үшін жерге қосудың қолайлы әдісі болып табылады. Электр тогы әрқашан ең аз қарсылық жолымен жүреді және максималды токты тізбектен қарсылықты ең дұрысы 1 Ом-ға дейін төмендетуге арналған жердегі шұңқырларға бұрады.
Бұл мақсатқа жету үшін:
- 1,5м x 1,5м алаң 3м тереңдікте қазылған. Шұңқырдың жартысы көмір ұнтағы, құм және тұз қоспасымен толтырылған.
- GI пластина 500мм x 500мм x 10мм ортасына орналастырылған.
- Жеке үйді жерге тұйықтау жүйесі үшін жер тақтасы арасындағы байланыстарды орнатыңыз.
- Басқашұңқырдың бір бөлігі көмір, құм, тұз қоспасымен толтырылған.
- Жер бетіндегі тақтаны бетке қосу үшін екі 30 мм x 10 мм GI жолағын пайдалануға болады, бірақ жоғарғы жағында фланеці бар 2,5 дюймдік GI құбыры жақсырақ.
- Сонымен қатар, жердегі құбырға кір мен шаң кіріп, бітеліп қалмас үшін құбырдың жоғарғы жағын арнайы құрылғымен жабуға болады.
Жерге қосу жүйесін орнату және артықшылықтары:
- Көмір ұнтағы тамаша өткізгіш болып табылады және металл бөлшектердің коррозиясын болдырмайды.
- Тұз суда ериді, бұл электрөткізгіштігін айтарлықтай арттырады.
- Құм судың тесіктен өтуіне мүмкіндік береді.
Шұңқырдың тиімділігін тексеру үшін шұңқыр мен желілік бейтарап арасындағы кернеу айырмашылығы 2 вольттан аз екеніне көз жеткізіңіз.
Шұңқырдың кедергісі 1 Ом-нан аз, қорғаныс өткізгішінен 15 м-ге дейінгі қашықтықта сақталуы керек.
Ток соғу
Электр тогының соғуы (электрошок) адам денесінің екі бөлігі әртүрлі потенциалға ие тізбектегі электр өткізгіштермен жанасқанда және бүкіл денеде потенциалдар айырмасын тудырғанда пайда болады. Адам денесінің кедергісі бар және ол әртүрлі потенциалдардағы екі өткізгіш арасында қосылған кезде дене арқылы тізбек пайда болады және ток өтеді. Адам тек бір өткізгішпен байланысқанда, тізбек құрылмайды және ештеңе болмайды. Адам тізбегінің өткізгіштерімен байланыста болған кезде, онда қандай кернеу болса да, әрқашанэлектр тогының соғуы мүмкін.
Тұрғын үйлердегі найзағай қаупін бағалау
Кейбір үйлер басқаларға қарағанда найзағайды тартады. Олар ғимараттың биіктігіне және басқа үйлерге жақындығына байланысты артады. Жақындық үй биіктігінен үш есе қашықтық ретінде анықталады.
Тұрғын үй ғимаратының найзағай соғуына қаншалықты осал екенін анықтау үшін келесі деректерді пайдалануға болады:
- Төмен тәуекел. Биіктігі бірдей басқа үйлерге жақын орналасқан бір деңгейлі жеке резиденциялар.
- Орташа тәуекел. Биіктігі ұқсас үйлермен қоршалған немесе төменірек үйлермен қоршалған екі деңгейлі жеке үй.
- Тәуекел деңгейі жоғары. Басқа құрылыстармен қоршалмаған оқшауланған үйлер, екі қабатты үйлер немесе биіктігі төменірек үйлер.
Найзағай соғу ықтималдығына қарамастан, найзағайдан қорғаудың маңызды компоненттерін дұрыс пайдалану кез келген үйді мұндай зақымданудан қорғауға көмектеседі. Тұрғын үй ғимаратында найзағайдан қорғану және жерге тұйықтау жүйесі қажет, осылайша найзағай жерге түседі. Жүйе әдетте жерге орнатылған мыс қосылымы бар жерге таяқшаны қамтиды.
Үйге найзағайдан қорғау схемасын орнатқан кезде келесі талаптарды орындаңыз:
- Тегістеу электродтарының ұзындығы кемінде жарты 12 мм және ұзындығы 2,5 м болуы керек.
- Мыс қосылымдары ұсынылады.
- Жүйе учаскесінде тасты топырақ немесе инженерлік жерасты желілері болса, оны пайдалануға тыйым салынады.тік электрод, тек көлденең өткізгіш қажет.
- Ол жерден кемінде 50 см тереңдікте болуы және үйден кемінде 2,5 м қашықтықта орналасуы керек.
- Жеке үйдегі жерге қосу жүйелері бірдей өлшемді өткізгіш арқылы өзара қосылуы керек.
- Су немесе газ құбырлары сияқты жерасты металл құбырларының барлық жүйелеріне арналған қосқыштар үйден 8 м қашықтықта орналасуы керек.
- Егер барлық жүйелер найзағайдан қорғау орнатылмай тұрып жалғанған болса, су құбыры жүйесіне ең жақын электродты байлау ғана қажет.
Тұрғын үйлерде, қоғамдық ғимараттарда тұратын немесе жұмыс істейтін барлық адамдар электр жүйелерімен және жабдықтарымен үнемі тығыз байланыста болады және олар қысқа тұйықталу немесе найзағай разрядынан өте жоғары кернеу салдарынан туындауы мүмкін қауіпті құбылыстардан сенімді қорғалуы керек.
Бұл қорғанысқа қол жеткізу үшін электр желісін жерге қосу жүйелері стандартты ұлттық талаптарға сәйкес жобалануы және орнатылуы керек. Электрлік материалдардың дамуымен қорғаныс құрылғыларының сенімділігіне қойылатын талаптар артып келеді.
