Ochranné uzemnění v elektrických instalacích

Nulování se nazývá elektrické spojení kovových nevodivých částí elektrických instalací s uzemněným neutrálem sekundárního vinutí třífázového snižovacího transformátoru nebo generátoru, s uzemněným výstupem zdroje jednofázového proudu, s uzemněným střed v DC sítích.

Princip činnosti resetu je založen na vzniku zkratu při fázovém průrazu neproudové části zařízení nebo zařízení, což vede k činnosti ochranného systému (jistič nebo spálené pojistky).

Nulování je hlavním opatřením ochrany před nepřímým dotykem v elektrických instalacích do 1 kV s neutrální uzemněnou sítí. Protože neutrál je uzemněn, lze uzemnění považovat za specifický typ uzemnění.

Nulový ochranný vodič se nazývá vodič spojující neutralizované části (pouzdra, konstrukce, pouzdra atd.) s uzemněným neutrálem zdroje energie (transformátor, generátor). Další podrobnosti naleznete zde: Ochranné vodiče v elektrických instalacích (PE vodiče).

V sítích 380/220 V v souladu s Požadavky PUE je aplikováno uzemnění neutrálů (nulových bodů) transformátorů nebo generátorů.

Nejprve zvažte 380 V síť s uzemněným neutrálem. Taková síť je znázorněna na obr. 1.

Pokud se člověk dotkne vodiče této sítě, pak se pod vlivem fázového napětí vytvoří poruchový obvod, který se uzavře přes lidské tělo, boty, podlahu, zem, neutrální zem (viz šipky). Stejný obvod se vytvoří, pokud se osoba dotkne pláště s poškozenou izolací. Není však možné jednoduše uzemnit kryt elektrického přijímače.

Rýže. 1. Dotknutí se vodiče v síti s uzemněným nulovým vodičem

Rýže. 2. Uzemnění elektrického přijímače v síti s uzemněným neutrálem

Abychom to pochopili, předpokládejme, že toto uzemnění je přesto provedeno (obr. 2) a instalace je zkratována ke skříni motoru. Zkratový proud bude protékat dvěma uzemňovacími spínači – elektrickým přijímačem Rc a nulovým vodičem R® (viz šipky).

Z Ohmův zákon fázové napětí sítě Uf bude rozloženo mezi zemnicí elektrody Rz a Ro úměrně jejich hodnotám, tedy čím větší je odpor zemnící elektrody, tím větší bude úbytek napětí v ní.

Pokud je např. odpor Ro = 1 ohm, Rz = 4 ohmy a Uf = 220 V, pak bude úbytek napětí rozdělen následovně: na odporu Rz budeme mít 176 V a na odporu Ro budeme mít = 44 V.

To vytváří nebezpečné napětí mezi krytem motoru a zemí. Osoba, která by se dotkla skříně, by mohla dostat elektrický šok.Pokud existuje inverzní poměr odporů, to znamená, že Ro bude větší než Rz, může vzniknout nebezpečné napětí mezi zemí a rámy zařízení instalovaného v blízkosti transformátoru, které má společnou zem s neutrálem.

Rýže. 3… Resetování elektrického přijímače v síti s uzemněným neutrálem

Z tohoto důvodu se v instalacích s uzemněným neutrálem s napětím 380/220 V používá jiný typ zemnícího systému: všechna kovová pouzdra a konstrukce jsou elektricky připojeny k uzemněnému neutrálu transformátoru přes neutrální vodič sítě nebo speciální nulový vodič (obr. 3), proto se jakýkoli zkrat na pouzdru stane zkratem a nouzová část je vypnuta pojistkou nebo jističem. Takový uzemňovací systém se nazývá mizení.

Tímto způsobem je dosaženo bezpečnostního uzemnění odpojením síťové části, ve které došlo ke zkratu na krytu.

Ochranný účinek uzemnění spočívá v automatickém odpojení části obvodu s poškozenou izolací a zároveň ve snížení potenciálu pouzdra na dobu od okamžiku zkratu do okamžiku rozpojení. Poté, co se člověk dotkne těla elektrického přijímače, který není z nějakého důvodu vypnutý, se v obvodu přes lidské tělo objeví proudová větev.

Kromě toho, pokud je v tomto vedení instalován proudový chránič, funguje také, ale ne z velkého proudu, ale proto, že proud ve fázovém vodiči se stává nerovný proudu v neutrálním pracovním vodiči, protože většina proudu se odehrává v ochranný zemnící obvod za RCD.Pokud je na této lince instalován proudový chránič i jistič, bude fungovat buď jeden nebo oba, v závislosti na rychlosti a velikosti poruchového proudu.

Stejně jako ne každé uzemnění zajišťuje bezpečnost, ne všechna uzemnění jsou vhodná pro zajištění bezpečnosti. Reset musí být proveden tak, aby zkratový proud v nouzové části dosáhl hodnoty dostatečné k roztavení pojistky nejbližší pojistky nebo vypnutí stroje. K tomu musí být zkratový odpor dostatečně nízký.

Pokud k vypnutí nedojde, bude poruchový proud protékat obvodem po dlouhou dobu a napětí vůči zemi vznikne nejen na pouzdru poruchy, ale i na všech pouzdrech resetu (protože jsou elektricky propojeny). Toto napětí se rovná velikosti součinu poruchového proudu odporem nulového vodiče sítě nebo nulového vodiče a může být svou velikostí významné a tudíž nebezpečné, zejména v místech, kde nedochází k vyrovnání potenciálu. Aby se předešlo takovému nebezpečí, je nutné pečlivě dodržovat požadavky PUE na uzemňovací zařízení.

Ochranné působení neutralizace je zajištěno spolehlivým provozem nadproudového proudu pro rychlé odpojení síťové části s poškozenou izolací. Z PUE doba pro automatické odstavení poškozeného vedení pro síť 220 / 380V by neměla přesáhnout 0,4s.

K tomu je nutné, aby zkratový proud v obvodu fáze-nula splňoval podmínku ITo > k az nom, kde k je faktor spolehlivosti, Inom — jmenovitý proud z nastavení odpojovacího zařízení (pojistka, automatika fy. přepínač).

Koeficient spolehlivosti k podle PUE musí být minimálně: 3 — pro pojistky nebo spínače s tepelným spouštěním (termoleje) pro normální místnosti a 4 — 6 — pro výbušné prostory, 1,4 — pro automatické spínače s elektromagnetickým spouštěním ve všech místnostech.

Rozprostřený odpor nulového uzemňovacího zařízení Ro (pracovní zem) nesmí být větší než 2, 4 a 8 ohmů při jmenovitém napětí 660, 380 a 220 V třífázových elektrických instalací.