Jedním z nejsložitějších a nejsložitějších témat zapojení je uzemnění. Jaký je jejich rozdíl? Jaké jsou definice uzemnění a uzemnění? Jsou tyto termíny vždy používány správně a na místě? Pokusme se téma prozkoumat podrobněji.

Alternativní zařízení

Nejjednodušší alternátor je rám se závity drátu v magnetickém poli. Pokud otočíte rám s navinutou cívkou kolem něj, vytvoří střídavý magnetický tok ve smyčkovém obvodu střídavý sinusový proud ve cívce. Toto je nejjednodušší alternátor. Takto jsou generátory uspořádány v elektrárnách. Rotor (rám) se otáčí v magnetickém poli statoru.

Rotor je poháněn: proudem vody ve vodních elektrárnách, větrem ve větrných generátorech, parní turbínou v tepelných a jaderných elektrárnách, spalovacím motorem v benzínových a naftových generátorech. Princip je stejný - přeměna mechanické energie rotace na střídavý elektrický proud. Standardní frekvence střídavého proudu v Ruské federaci je 50 Hz. To znamená, že rotor generátoru provádí striktně 50 otáček za sekundu nebo 3000 otáček za minutu. Frekvence střídavého proudu je udržována s přesností ± 2%.

Vícefázový střídavý proud

Pokud není na rotor umístěna jedna cívka, ale dvě nebo více, získáme vícefázovou síť. Na co jsou? Vícefázové sítě mohou vytvářet rotující elektromagnetické pole a rotovat elektrické motory.

První elektrické sítě byly dvoufázové. Na rotoru dvoufázového generátoru se přidá druhý k jednomu vinutí otočenému o 90 stupňů, tj. O čtvrtinu otáčky. Proud v jednom vinutí zpožďuje proud v druhém o čtvrtinu otáčky rotoru nebo čtvrtinu periody sinusoidu. Říkají, že má fázový posun o 90 stupňů.

Pokud spojíme výstupy fázových vinutí se dvěma statorovými vinutími dvoufázového elektrického motoru, která jsou také navzájem kolmá, a nějak magnetizujeme rotor, dostaneme obrázek, který zrcadlí, co se děje v generátoru - rotor je poháněn rotujícím magnetickým polem statoru.

Dvě cívky generátoru mají čtyři výstupy, první dvoufázové sítě byly čtyřvodičové. Můžete samozřejmě spojit oba konce vinutí do společného drátu, ale ve dvoufázových sítích se proudy různých fází sčítají do společného drátu podle pravidla přidávání vektorů a vodič musí být zesílen. Zmenšením počtu vodičů není velký zisk. Postupem času byly dvoufázové sítě nahrazeny trojfázovými.

Dvě schémata připojení v trojfázových sítích

Na rotoru třífázového generátoru nejsou posunuta dvě, ale tři vinutí, posunutá o třetinu otáčky nebo 120 stupňů. Fáze proudů v třífázové síti jsou tudíž posunuty o 120 stupňů.

V třífázové síti existují dva obvody pro připojení generátoru a zátěž, když se hvězda otočí na koncích fázových vinutí, je spojena do jednoho společného bodu - neutrálního. Konce zatížení jsou také spojeny se společným bodem.

Drát, který spojuje společné body zátěže a generátoru, se nazývá neutrální. Dráty spojující ostatní konce fázových vinutí se zátěží se nazývají lineární.

Napětí na svorkách fázových cívek (fázové napětí) je 220 V. Napětí mezi lineárními dráty se nazývá lineární. V třífázové síti se rovná 380 V. Při připojení hvězdou jsou zátěže pod fázovým napětím.

Ve spínacím obvodu trojúhelníku jsou zátěže spojeny mezi konci fázových vinutí. V obvodu trojúhelníku není nulový vodič a síťové napětí se rovná fázovému napětí.

Role neutrálního drátu v třífázových sítích

Pokud jsou zatížení v různých fázích stejná, pak se takové zatížení nazývá symetrické. Symetrické zatížení je například třífázový elektrický motor. Při symetrické zátěži dávají stejné proudy v neutrálu během sčítání nulu.

To znamená, že se symetrickým zatížením není v neutrálu žádný proud. Neutrální vodič lze obecně odstranit. V případě asymetrie zatížení dochází k tzv. Fázové nerovnováze a posouvá se potenciál neutrálního bodu na zatížení. Napětí na zátěži v různých fázích se při absenci neutrálního drátu liší. Pokud jsou připojeny neutrální body zátěže a generátoru, napětí na zátěží zůstávají stejná, ale vyrovnávací proud začíná protékat neutrálem.

Jaký je rozdíl mezi uzemněním a uzemněním

Uzemnění je úmyslné spojení vodivých částí se zemí. To, co je vykopáno do země, se nazývá zemnící elektroda a to, co spojuje vodivé části se zemnící elektrodou, se nazývá zemnící elektroda.

Vynulování je spojení vodivých částí s nulovým bodem . Tyto dva pojmy jsou neustále zmatené.

Účelem uzemnění je přiblížit potenciál zařízení v případě, že dojde k poškození izolace nebo je velmi blízko potenciálu země. Účelem uzemnění je vytvořit zkratový proud tak vysoký, že fáze výpadku je tak vysoká, že jistič může rychle vypnout a uzavřený obvod je bez napětí.

Tento zmatek je způsoben skutečností, že v našich sítích je neutrální vodič vždy uzemněn v aktuálním zdroji. Zdrojem je pro nás nejbližší trafostanice. V tomto případě je potenciál neutrálního drátu vzhledem k zemi blízký nule, jako u uzemnění. Při dotyku neutrálu se sonda nerozsvítí. Proto se neutrální drát začal nazývat nula. Ve skutečnosti není neutrál vždy uzemněn, existují schémata připojení s izolovaným neutrálem. A cíle uzemnění a uzemnění jsou odlišné.

Podle pravidel elektrických zařízení spotřebitelů (PUE), v sítích s uzemněným nulovým bodem, a to jsou všechny naše distribuční sítě, je hlavním opatřením na ochranu před úrazem elektrickým proudem přesně uzemnění a uzemnění je dalším opatřením. To znamená, že uzemnění musí být provedeno, ale uzemnění není.

Uzemnění bez uzemnění neposkytuje nezbytnou ochranu .

To je způsobeno tím, že pokud je pouzdro zařízení připojeno pouze k zemi a není připojeno k nulovému vodiči, pak při výpadku do pouzdra bude nouzový proud protékat ke zdroji prostřednictvím zemního odporu mezi zemnící elektrodou a neutrálním rozvodným zařízením. Tento odpor je mnohem větší než neutrální odpor. Výsledkem bude, že zkratový proud k zemi bude tak malý, že jistič si vůbec nevšimne zkratu a obvod zůstane pod napětím, nebo se vypne s velkým zpožděním a nebude poskytovat ochranu před úrazem elektrickým proudem.

Před příchodem zařízení se zbytkovým proudem (RCD) bylo jediným účinným ochranným opatřením odpojení uzavřené sítě pomocí jističe.

Uzemňovací a uzemňovací schémata

Existuje několik schémat připojení, kterým jsou přiřazena odpovídající označení:

  • TN-C;
  • TN-S
  • TN-CS
  • TT
  • IT

První písmeno v označení hovoří o způsobu, jak připojit neutrální zdroj k zemi:

  • T - uzemněno;
  • I - izolovaný;

Druhé písmeno označuje spojení krytu přijímače energie se zemí nebo neutrálem (podle našeho názoru uzemnění nebo uzemnění):

  • T - pouzdro je spojeno se zemí (uzemněno);
  • N - tělo je připojeno k neutrální poloze (nula).

Všechny naše distribuční sítě jsou vyráběny podle schématu TN. Písmena za TN označují kombinaci pracovního a ochranného neutrálního vodiče v jednom neutrálním vodiči:

  • C - kombinované pracovní N a ochranné PE vodiče (PEN);
  • S - pracovní a ochranné vodiče jsou oddělené;
  • CS - od zdroje jde nejprve kombinovaný dirigent, poté je rozdělen.

První možnost je nejhorší. Takto bylo zapojení provedeno ve starých domech.

Druhý je nejlepší, ale v praxi je to vzácné, protože energetičtí inženýři šetří kabel.

Třetí možností je kompromis. V našich bytových domech je vstup do domu vždy čtyřvodičový s kombinovaným neutrálním PEN, poté z hlavní uzemňovací sběrnice ve vstupním zařízení je PEN rozdělena na N a PE.

Jaké je nebezpečí neutrální přestávky?

Spojení bytů a soukromých domů s námi je zpravidla jednofázové. Teprve nedávno začali za každou domácnost vybírat tři fáze.

Ale i při jednofázovém připojení jsme stále připojeni k třífázové síti, pouze k různým fázím.

Jak je znázorněno, s nulovým přerušení a asymetrickým zatížením ve třífázové síti dochází k fázové nerovnováze. V závislosti na situaci se napětí ve fázi může měnit od 0 do hodnoty síťového napětí 380 V s nepředvídatelnými důsledky. Elektrikáři proto pečlivě sledují stav neutrální reakce.

U zařízení, které je podle schématu TN-C neutrální, je při přerušení neutrálu pouzdro zařízení pod lineárním napětím, i když ne přímo, ale zátěží. V obvodu TN-S se tak nestane, protože pouzdro je připojeno k samostatnému ochrannému vodiči. V schématu TN-CS je nebezpečné neutrální přerušení do bodu oddělení na N a PE.

Moderní ochranná zařízení

Ve skutečnosti ani samotné uzemnění neposkytuje vysokou úroveň ochrany. Stroj chrání dráty sítě spíše než lidi. Porucha izolace na skříni před zkratem je nepravděpodobná. Cítí však zhoršení izolace a výskyt svodových proudů.

Naštěstí se nyní objevily proudové chrániče (RCD), které detekují velmi malé svodové proudy od 10 do 30 mA a vypnou síť, když se objeví. Správně nainstalovaný RCD poskytne skutečnou ochranu před úrazem elektrickým proudem .

Fázová řídicí zařízení chrání před fázovou nerovnováhou. Tato zařízení monitorují velikost fázového napětí a když překročí stanovené limity, vypnou síť.

Kategorie:

Konstrukce a opravy