Koruyucu topraklamanın eylem kavramı ve ilkesi

Çalışan elektrikli cihazlar topraklanmalıdır. Amaca bağlı olarak, çalışan veya koruyucu olabilir. Birincisi cihazların doğru çalışması, ikincisi ise insanların korunması içindir. Birinin ve ikincisinin çalışma prensibi farklıdır.

Topraklamanın ana amaç ve hedefleri

Toprak, voltajının derecesi sıfır olduğu için elektrik akımını nötralize edebilir. Direnç, bir topraklama cihazının, kalitesini ve amacını yerine getirme kabiliyetini değerlendirebileceği ana göstergesidir. Direnç, toprağın bileşimine, içindeki kimyasalların varlığına bağlıdır - asidik veya alkali, nem, gevşeklik. Toprağın bileşimine bağlı olarak, topraklama cihazlarının doğru çalışması için özel bir topraklama kiti kullanılması veya toprağın tamamen değiştirilmesi gerekebilir.

Topraklama, herhangi bir cihazın, elektrik tesisatının veya ağın bir bölümünün bir topraklama cihazına bağlanmasıdır. Akımın toprağa aktığı ve nötralize edildiği bir toprak elektrotu ve topraklama iletkenleridir.

Birkaç topraklama anahtarı olabilir. Dağıtılmış bir şemada, elektrik ağının güvence altına alınması gereken nesnenin çevresi boyunca bulunurlar. İletken kısım (topraklama anahtarları) genellikle metalden yapılır. Onlara toprakla doğrudan temas eden topraklama elektrotları verilir.

Topraklama cihazı döngü boyunca monte edilmiştir. Bir toprak döngüsü, toprağa sürülen bir dizi elektrot iletkenidir. Uzunlukları 3 metredir, birbirlerinden kısa bir mesafede bulunurlar. 1 metreye kadar sığ bir derinlikte toprağa döşenen bir bağlantı olarak yatay bir metal şerit kullanılır. Elektrotlara bağlantı, geleneksel kaynak kullanılarak gerçekleştirilir. Özel topraklama kitlerinde, ekipmanın parçaları, çalışma özelliklerini hiçbir şekilde etkilemeyen bir diş ile bağlanır.

Aşağıdaki durumlarda çalışma topraklaması gereklidir:

• Ekipmanı statik elektrik birikmesinden korumak. Yıldırım gibi doğal süreçler bir devrede akan akımı etkileyerek ekipmana zarar verebilir. Toprağa takılan elektrotlar aşırı akımı boşaltır.
• Ağın kısa devrelere karşı korunması.
• Aşırı gerilim koruması.

Çalışma zeminine bir örnek, elektrotlara bağlı bir paratonerdir. Özellikle jeneratörlerde, transformatörlerde önemlidir.

Koruyucu topraklama prensibi

Koruyucu topraklama, ekipmanı ve onunla çalışan insanları korumayı amaçlayan bir dizi önlemdir. Yakındaki bir cihazdan kaynaklanan elektromanyetik paraziti ortadan kaldırmak ve güç devresini açarken paraziti nötralize etmek için kullanılır.

Yıldırımdan korunma

Hava ortamı direnci yüksek bir bölümdür ancak deşarjın bu direnci aşan bir gücü vardır, bu nedenle onu bozar.Yıldırım, atmosferin üst kısmından yeryüzüne doğru ilerlerken en az dirençli alanları seçer - ıslak alanlar, duvarlar, ağaçlar ve su damlacıkları. Bu, deşarjların genellikle ağaca düştüğü gerçeğini açıklar - etrafındaki havadan daha az dirence sahiptir. Bir binaya girdiğinde akım en az dirençli alanlardan da geçer - bunlar metal borular, elektrikli aletler veya bunların metal parçaları, nemli duvarlardır. Cihaz topraklanmamışsa, şarj olurken dokunmak ölümcül olabilir.

Çatıya bir paratoner takıldığında, yük içeri girer ve ardından toprağa hareket eder ve nötralize edilir. Akımların nesneye yayılmaması önemlidir, bu nedenle topraklamanın düzenlenmesi için kullanılan malzemelerin direnci düşüktür. Kurallara göre 4 ohm'u geçmemelidir. Paratoner, topraktaki elektrotlara bağlanmalıdır.

Dalgalanma koruması

Elektronik ekipman, güç dalgalanmalarına veya kendi yarıçaplarında çalışan güçlü elektrik tesisatlarına karşı hassastır. Çevredeki ani bir yıldırım düşmesi elektronik aksamlara zarar verebilir.

Örnek olarak: bir fırtına sırasında, evleri birbirine bağlayan ve içinden akımın geçtiği bakır kabloda bir aşırı şarj meydana gelebilir. Şarj, boyutu arttıkça kabloyu tahrip edebilir. Bu durumda, güç hattına bir SPD kurulur - aşırı yükün toprağa salınması için bir darbe aşırı gerilim koruma cihazı.

insanları korumak

Alet kasaları, tüm metal elemanlar akım iletme yeteneğine sahiptir. Statik elektrik birikmiş topraklanmamış bir cihaza dokunursanız, ciddi bir şok yaşayabilirsiniz. Bu öncelikle kardiyovasküler ve sinir sistemini etkileyecektir. Lastik ayakkabılar, lastik eldivenler ve kesinlikle kuru bir oda, etkiyi azaltmaya yardımcı olur, ancak insanlar nadiren bir apartman veya ofiste lastik çizmelerle dolaşırlar. Üçüncü telin cihazların gövdesine bağlanması ve ardından elektrotlara bağlanması, fazla akımın toprağa atılmasını sağlar.

Eski özel ve apartman binalarında topraklama önlemleri alınmadığı için tüm elektrikli aletler insanlar için potansiyel tehlike oluşturmaktadır.

Kendi kendine yapılan cihazlar şöyle görünebilir: sokağa çıkarılan ve zemine sürülen metal bir ürüne (boru, köşe, kova, bağlantı parçaları) bağlanan cihazın gövdesine bir tel bağlanır. Bu ürünler insan vücudunun aksine akımı iyi iletirler, bu nedenle akım metali seçer ve toprağa girer.

Çalışma topraklaması ve koruyucu arasındaki fark

Güvenlik yönetmeliklerine göre çalışma ve koruyucu topraklama su devresi ile birleştirilmemelidir. Elektrik deşarjları atmosferik deşarjlardan zarar görebilir ve koruyucu topraklama çalışmayacaktır.

Fonksiyonel (çalışan) topraklama şemasında, akım taşıyan tüm yapılar toprağa monte edilmiş elektrotlara bağlanır. Çalışan topraklamanın doğru çalışması için, gerilimi kendi üzerine alan ve arıza yapan sigortalar da kullanılır.

Cihazı koruyan cihazlara üreticinin talimatları ve gereksinimleri eklenmişse, işlevsel bir topraklama sağlanır.

Daha önemli görevleri olduğu için koruyucu bir topraklama cihazına daha fazla gereksinim uygulanır: insanların hayatlarını kurtarmak.

En güvenilir topraklama evin elektrik devresinde sağlanır. Her çıkışa uyan kablolar üç telli olmalıdır. Üçüncü iletken toprağa bağlanarak statik elektriği iletir ve ayrıca kısa devrelerin ve yıldırımın binaya girmesini engeller.

Koruyucu topraklama gereksinimleri

Topraklama tesisatlarının işlevlerini yerine getirebilmesi için belirli parametrelere ve ekipman üreticisinin talimatlarına uymaları gerekir.

İşlevselliği etkileyen nüanslar:

• Fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı toprak direnci. Islak kil, grafit parçaları, turba, tuzlu bataklıklar veya deniz suyu akımı en iyi iletir. Daha kötüsü - kuru kum veya sert kayalar - granit, kırma taş, kuvars, asfalt, beton.
• Toprak elektrotunun toprakla temas alanı. Alan ne kadar büyük olursa, akımın akışı için o kadar uygun koşullar yaratılırsa, o kadar hızlı olur. Binanın konturu boyunca daha fazla elektrot takarak alanı artırabilirsiniz. Bu durumda, bir çelik levha ile tek bir birim halinde birleştirilirler. Bir elektrotun boyutunu arttırırsanız, toplam alan da artacaktır. Dikey bir metal konturun montajı, toprağın alt katmanları yüzey katmanlarından daha fazla dirence sahipse, alanı artırmaya yardımcı olur.

İdeal toprak direncini elde etmek zor olduğundan, cihazlar özelliklerine göre tasarlanır. Her elektrik tesisatının topraklama cihazlarının direnci için kendi standartları vardır. Örneğin, voltajı 100 kW'dan fazla olan bir elektrik trafo merkezi için direnç 0,5 Ohm'dan fazla olmamalıdır ve TT sistemli bir ev ağı ve ayrıca 500 Ohm'a kadar otomatik kapatma kullanımı için.

Metal topraklama şalterleri boya ve vernik ile kaplanmamalıdır. Bazen, metal yapılara sahip bir binanın yeraltı kısmı, topraklama cihazı olarak kullanılır - içinde takviye bulunan elektriksel olarak iletken beton. Topraklama problemini çözmek için gaz metal borular kullanılamaz.

Elektrik Tesisatlarının Kurulum Kurallarına göre topraklama aşağıdakilere tabidir:

• 380 V üzerinde gerilime sahip ağlar.
• Son derece tehlikeli ve dış mekan kurulumları.

Topraklanacak ve topraklanacak ekipmanın parçaları:

• Elektrikli ekipman muhafazaları.
• İkincil transformatör sargısı.
• Elektrikli cihaz sürücüleri.
• Dağıtım panoları, dolap çerçeveleri.
• Ekipman metal yapıları.
• Demir kablo kılıfı.

Voltaj 42 VAC veya 110 VDC'yi geçmiyorsa topraklama gerekli değildir.

Ev topraklaması

Ev ortamında meydana gelen kazaların çoğu, izolasyona zarar veren cihaza dokunmakla ilişkilidir. Bu durumda insan vücudu bir akım iletkenidir. Elektrikli ocaklar, çamaşır makineleri ve bulaşık makineleri, kalorifer radyatörleri, mikrodalga fırınlar, kazanlar, PC'ler, bulaşık makineleri - tüm bunlar elektriği iyi ileten ve topraklama olmadan sağlığa zararlı olabilecek metal yapılardır.

Kısa devre, ağdaki faz ve nötr teller arasında, acil durum korumasının çalışmasına ve cihazın güç kaynağından ayrılmasına yol açan bir temastır. Çoğu zaman, meydana gelen bir kısa devre değil, ev aletlerinin muhafazasında biriken bir akım kaçağıdır. Bunu yapmak elektrik çarpmasına neden olabilir.

İnsan güvenliği için topraklama kontaklı prizlerin takılması gereklidir. Çıkışa üç telli bir kablo bağlanmalıdır. İki telli ve üç telli bir sistemle topraklama, bir bağlantı kutusundan veya bir elektrik panosundan farklı şekillerde donatılmıştır.

Gaz, su veya bölgesel ısıtma boruları toprak elektrotu olarak kullanılamaz.

Elektrik arızalarında topraklama işlemi

Ekipman arızası, yalıtımın zarar görmesi ve cihaz kasasında bir fazın oluşması anlamına gelir. Ekipmanın parçalarına enerji verilmişse, ancak topraklama ve RCD'ler şeklinde koruması yoksa, tehlikenin farkında olmayan bir kişi elektrik çarpmasına maruz kalabilir.

İkinci seçenekte, akım kaçağı önemli olmayabilir, ekipman koruma cihazı voltaja tepki vermez ve cihazı kapatmaz. Kişi küçük bir darbe alabilir.

Kasa topraklanmamış ancak RCD takılıysa, cihaz kasasına bir kişi dokunduktan sonra 0,02 saniye içinde çalışacaktır. Bu sefer sağlığa zarar vermek için yeterli değil.

Güvenlik açısından en etkili devre, topraklama ve bir RCD'nin varlığıdır. Akım kaçağı olması ve toprağa geçişi durumunda RCD tepki verir ve cihazı kapatır.

Ana topraklama elemanlarının parametreleri nasıl hesaplanır

Topraklama cihazının parametrelerinin hesaplanması formüllere göre yapılır. İlk unsurlar şunlardır:

• bu alanda toprak direnci;
• elektrotların uzunluğu, kalınlığı, çapı ve sayıları.

Uygulamada, her durumda, toprak göstergesinin daha doğru analiz edilmesi gerektiğinden, planlanan çalışma planı ile tutarsızlıklar vardır. Bunu yapmak neredeyse imkansız: 100 metrekarede, toprak katmanlarını, bileşimini ve elementlerin - kil, kireçtaşı, kum ve diğerlerinin dahil edilmesini değerlendirmek için 10 m derinliğe kadar yaklaşık 100 mini madeni delmek gerekiyor. bileşenler.

Topraklama cihazlarının montajı, ana topraklama prensibine göre gerçekleştirilir: parametrelerin ortalama değerlerine sahip bir güvenlik faktörünün varlığı. Elde edilen direnç ne kadar düşük olursa, tüm elektrikli cihazlar ve insanlar için o kadar iyidir.

Topraklama anahtarlarının montajı

Dikey elektrotlar, daha derinlere kurulabildiklerinden işlevlerini daha verimli bir şekilde yerine getirir. Sığ bir derinlikte yatay olarak döşenirken, özellikle kışın, toprağın üst katmanları donduğunda direnç artar.

Elektrotlar için, uzunluğu 1 metreden (genellikle 1,5 m) fazla olan pimler kullanılır. Bu tür yapıları geleneksel bir çekiç kullanarak zemine çakmak kolaydır, bağlantı en az 0,5 m derinlikte yatay bir düzlemde yapılır.