Elektrisk säkerhet: vad är skillnaden mellan jordning och nollställning

Vissa aspekter av elsäkerhet är inte helt tydliga för lekmannen, och det är detta som skiljer honom från en professionell som har tillstånd att installera elektriska nätverk. Idag kommer vi att prata om de viktigaste komponenterna i alla elektrifieringssystem – jordning och neutralisering..

Jordningsrollen i ett trefas nätverk

Alla elektriska system är byggda på ett trefas nätverk eller är en del av det. Utan att gå för djup in i teorin, kommer vi ihåg de grundläggande definitionerna av driften av något trefassystem..

En spänning på 380 V. inträffar mellan två faser som tas 50 gånger per sekund. Speciellt, i detta ögonblick i tid, förvandlas en av ledarna till mark – en källa till fria elektroner, och den andra ledaren accepterar dessa elektroner.

Samma fenomen inträffar i de andra två faserna, men tidsskillnaden mellan hur faserna ”växlar” är ungefär en tredjedel av svängningsperioden i en av dem. Detta arbetsschema är skyldigt sitt utseende till den mest populära typen av elektriska maskiner. Om du arrangerar faserna i en cirkel i rätt ordning, skulle förekomsten av ström i dem också följa i en cirkel och skulle kunna trycka motorns runda kärna. I den enklaste versionen av elektriska anslutningar måste alla tre faserna vara anslutna på en punkt, medan vid en given tidpunkt endast två av dem har toppeffekt.

Huvudproblemet är att motståndet hos arbetselementen (motorlindningar eller värmespolar) som ingår i var och en av faserna inte kan vara absolut lika. Därför kommer strömmen i var och en av de tre kretsarna alltid att vara annorlunda, och detta fenomen måste kompenseras på något sätt. Därför är konvergenspunkten för alla tre faser ansluten till marken för att ta bort den kvarvarande elektriska potentialen i den.

Hur markslingan fungerar

Varje ingång till en byggnad med flera våningar kan modelleras på samma sätt. Men lägenheter, fördelade över de tre tillgängliga faserna, förbrukar el slumpmässigt, och denna förbrukning förändras ständigt. Naturligtvis, i genomsnitt, vid anslutningspunkten för huskabeln i fördelningspunkten (RP), är skillnaden i strömmar i faserna högst 5% av märkbelastningen. I sällsynta fall kan emellertid denna avvikelse vara högre än 20%, och detta fenomen lovar allvarliga problem..

Om vi ​​för ett ögonblick föreställer oss att den elektriska stigerören, eller snarare, dess ramdel, på vilken alla neutrala ledningar är skruvade, visade sig vara isolerad från marken, resulterar en så stor skillnad mellan konsumtionen av lägenheter i olika faser i följande mönster:

1. Vid den mest belastade fasen inträffar ett spänningsfall i proportion till belastningen.
2. På de återstående faserna ökar denna spänning.

Den neutrala ledningen, ansluten till jordslingan, fungerar som en reservkälla för elektroner för just ett sådant fall. Det hjälper till att eliminera asymmetri av laster och undvika överspänningar på intilliggande grenar i en trefas krets..

Skillnad mellan jordning och neutralisering

Om belastningen på dem inte är densamma under driften av ett enda par faser är inte densamma, kommer säkert en positiv elektrisk potential uppstå vid konvergenspunkten. Det vill säga, om en person vid ett brott i jordningskretsen tar tag i uppfarthuset, kommer han att bli chockad, och styrkan hos denna chock beror på graden av asymmetri hos lasterna.

De flesta elektriska maskiner är konstruerade på ett sådant sätt att belastningarna är jämnt fördelade över alla tre faserna, annars kommer vissa ledare att värmas upp och slitas ut snabbare än andra. Därför bringas kopplingspunkten för faserna i vissa anordningar ut till en separat fjärde kontakt, till vilken den neutrala ledaren är ansluten.

Och här är frågan: var får man samma nollledare? Om du är uppmärksam på polerna för högspänningsledningar finns det bara tre ledningar på dem, det vill säga tre faser. Och detta är tillräckligt för transport av elektricitet, eftersom alla transformatorer i avvecklingsstationer har en symmetrisk belastning på lindningarna och var och en är jordad oberoende av de andra..

Och den här fjärde ledaren visas vid de senaste transformatorstationerna (TS) i transformationskedjan, där 6 eller 10 kV förvandlas till 220/380 V vi är vana vid, och det finns en icke-illusorisk sannolikhet för en asynkron belastning. Vid denna punkt är början av transformatorns tre lindningar anslutna och anslutna till ett gemensamt jordningssystem och från denna punkt kommer den fjärde, neutrala ledningen.

Och nu förstår vi att jordning är ett system med stavar nedsänkta i marken, och jordning är en tvingad anslutning av mittpunkten till marken för att eliminera farlig potential och asymmetri. Följaktligen är den neutrala ledaren ansluten till jordningspunkten eller närmare, och den skyddande jordledningen är direkt ansluten till själva jordslingan.

Typer av jordningssystem

Har du lagt märke till att neutralledningen i en trefas kabel har ett mindre tvärsnitt än resten? Detta är förståeligt, eftersom inte hela belastningen faller på den, utan bara skillnaden i strömmar mellan faserna. Det måste finnas minst en markslinga i nätverket, och vanligtvis är det nära den aktuella källan: transformatorn i transformatorstationen. Här kräver systemet obligatorisk nollställning, men samtidigt upphör nollledaren att vara skyddande: vad som händer om nollan är ”utbränd” i TP är bekant för många. Av detta skäl kan det finnas flera jordningsslingor längs hela ledningens längd, och vanligtvis är detta fallet..

Naturligtvis är omjording inte, till skillnad från jordning, inte alls nödvändig, men det är ofta extremt användbart. Vid den plats där den gemensamma och upprepade nollställningen av trefasnätet utförs, skiljer sig flera typer av system.

I system som kallas I-T eller T-T tas alltid skyddsledaren oavsett källa, för detta ordnar konsumenten sin egen krets. Även om källan har sin egen jordningspunkt, till vilken den neutrala ledaren är ansluten, har den sistnämnda ingen skyddande funktion och kontaktar inte konsumentens skyddskrets på något sätt.

System utan konsumentjordning är vanligare. I dem överförs den skyddande ledaren från källan till konsumenten, inklusive genom den neutrala tråden. Sådana scheman betecknas av TN-prefixet och ett av tre postfixer:

1. TN-C: skyddande och neutrala ledare kombineras, alla jordkontakter på uttagen är anslutna till neutralledningen.
2. TN-S: skyddande och neutrala ledare kommer inte i kontakt med någonstans utan kan anslutas till samma krets.
3. TN-C-S: skyddsledaren följer från själva strömkällan, men där är den fortfarande ansluten till neutralledningen.

Viktiga punkter för elektrisk installation

Så hur kan all denna information vara användbar i praktiken? System med konsumentens egen grund är naturligtvis att föredra, men ibland är de tekniskt omöjliga att tillämpa, till exempel i höghus eller på stenig mark. Du bör vara medveten om att när man kombinerar neutrala och skyddande ledare i en tråd (kallas PEN) är människors säkerhet inte prioriterad, och därför måste utrustning som människor kommer i kontakt med ha ett differentiellt skydd..

Och här gör nybörjare en hel massa misstag och felaktigt bestämmer typen av jordning / jordningssystem och följaktligen felaktigt ansluter RCD: n. I system med en kombinerad ledare kan RCD installeras när som helst, men alltid efter kombinationen. Detta fel inträffar ofta när man arbetar med TN-C och TN-C-S-system, och särskilt ofta om neutrala och skyddsledare i sådana system inte har rätt markering..

Använd därför aldrig gulgröna ledningar där det inte är nödvändigt. Slipa alltid metallskåp och utrustningskåp, men inte med en kombinerad PEN-ledare, på vilken en farlig potential uppstår vid nollbrott, men med en PE-skyddsledare, som är ansluten till sin egen krets.

Förresten, om du har en egen krets, rekommenderas det mycket, mycket rekommenderas inte att utföra oskyddad jordning på den, såvida inte detta är kretsen för din egen station eller generator. Faktum är att med en nollavbrott kommer hela skillnaden i den asynkrona belastningen i det stadsnära nätverket (och detta kan vara flera hundra ampere) att fortsätta till marken genom din krets och värma upp anslutningsledningen till vit.