Aarding van stroomapparatuur en commerciële netwerken

Waarom zijn elektrische installaties geaard, welk gevaar vormen ongeaarde circuits voor mensen, en ten slotte, in welke gevallen en hoe wordt aarding in de industrie uitgevoerd? Onze en andere vragen worden beantwoord in ons artikel. U leert hoe u aardingsdraden installeert, hoe u er onder verschillende omstandigheden draden voor legt; wat is verboden en wat mag worden gebruikt voor het aardingsapparaat. We zullen het hebben over de nuances van aardingskabelmantels en hoe draden in droge en natte ruimtes worden gelegd.

Ondanks het feit dat de draden van elektrische netwerken elektrisch geïsoleerd zijn van elkaar en van de aarde, kan de isolatie van de draden niet interfereren met capacitieve stromen, aangezien het elektrische netwerk en de aarde de platen vormen van een langwerpige condensator, waartussen zich bevindt een capacitieve stroom die onvermijdelijk vloeit. Dat wil zeggen, er is altijd een parasitair circuit dat door deze capaciteit is kortgesloten naar aarde. Daarom wordt een persoon bij onbedoeld contact, zelfs bij het aanraken van een geïsoleerde draad, blootgesteld aan het risico van een elektrische schok.

Natuurlijk is schade aan draden met een hoog wisselpotentiaal een veel groter gevaar voor mensen, maar om te beschermen tegen de gevolgen van kortsluiting van de geleidende dozen van de apparatuur, zijn deze omhulsels zelf eerder met de grond verbonden met behulp van van aardingsapparaten.

In diverse industriële elektrische installaties voor spanningen tot 1000 volt met een stevig geaard nulpunt van een enkelfasige bron of met een geaarde nulleider, evenals bij permanente verbruikers met een stevig geaard nulpunt, wordt de reset zo uitgevoerd dat in de in geval van nood zal de opening automatisch plaatsvinden en tegelijkertijd zo snel... De reactiesnelheid is afhankelijk van het geselecteerde beveiligingsapparaat.

Hiertoe worden delen van de apparatuur die in een noodsituatie per ongeluk onder hoogspanning kunnen komen, geneutraliseerd, aangesloten op een geaarde nulleider van het netwerk. Als de behuizing van het verlichtingsapparaat bijvoorbeeld wordt kortgesloten en de behuizing wordt geneutraliseerd, werken de zekeringen automatisch en wordt de spanning van het circuit onmiddellijk verwijderd. PUE voorschrijven de installatie van de meeste 380 en 220 volt installaties met een stevig geaarde nulleider (rechtstreeks aangesloten op het aardingsapparaat).

In elektrische installaties met een werkspanning tot 1000 volt met een geïsoleerde nulleider en wanneer de werkspanning hoger is dan 1000 volt, wordt aarding uitgevoerd, met als doel de stroom die door een persoon kan stromen te verwaarlozen kleine waarde.Dit wordt bereikt door delen van de apparatuur te aarden en het aardingsapparaat moet een weerstand hebben die aanzienlijk lager is dan die van het menselijk lichaam, dat op zijn beurt een weerstand heeft in het bereik van 800 Ohm - 100 kOhm, wat afhangt van veel factoren, waaronder fysiologisch (gezondheid, schoenen, kleding, enz.).

Voor elektrische apparatuur met een geïsoleerde nulleider en een klasse van niet meer dan 1000 volt, mag de weerstand van het aardingscircuit niet hoger zijn dan 4 ohm, en voor installaties met een geaarde nulleider: voor 660 V - niet meer dan 2 ohm, voor 380 V - niet meer dan 4 Ohm, en voor 220 V - niet meer dan 8 Ohm. Voor hoogspanningsapparatuur met een nominale waarde van 3000 tot 35000 volt wordt de weerstand van de aardingsapparaten berekend met behulp van de formule 125 / (stroom naar aarde tijdens storing) terwijl deze is genormaliseerd tot een maximum van 10 ohm.

Als aarding gebruikelijk is voor apparatuur met verschillende spanningsklassen, moet de weerstand ervan kleiner zijn dan of gelijk zijn aan de bovenste grenswaarden, anders zal de beveiliging niet het nodige veiligheidseffect geven vanwege een aanzienlijke spanningsval op de apparatuurelementen.

Elektrische installaties met wisselstroom voor 380 en meer volt; Gelijkstroomapparatuur voor 440 volt of meer, altijd compleet met nulleider of massa. In werkplaatsen met een bijzonder gevaar, maar ook in buiteninstallaties met een wisselspanning van 42 volt, en in apparatuur met een gelijkspanning van 110 volt, doen ze ook altijd aan aarding of aarding. Explosieve apparatuur zonder opties wordt op nul gezet of geaard, ongeacht het bedrijfsspanningsniveau, omdat elke toevallige vonk of verhitting tot een tragedie kan leiden.

Neutrale of geaarde externe elementen van transformatoren, motoren en generatoren, verlichtingsapparaten, diverse apparaten, evenals aandrijvingen, meetspoelen van stroomtransformatoren, externe omhulsels van panelen, beweegbare en beweegbare elementen van constructies waarin elektrische apparatuur is geïnstalleerd, kabeldoorvoeren en andere kabelstructuren die vlechten van zowel draden als kabels geleiden, geleidende buizen voor de bescherming van elektrische draden, railframes, kabels, enz. Dit geldt voor zowel stationaire als mobiele elektrische apparaten, die beide in de industrie voorkomen.

Maar er zijn momenten waarop aarding niet nodig is. Ze aarden dus niet en aarden niet de behuizingen die zijn uitgerust met extra isolatie en de behuizingen van die elektrische verbruikers die niet rechtstreeks op het netwerk zijn aangesloten, maar via een scheidingstransformator. Het is toegestaan ​​om helemaal geen aarding uit te voeren en omhulsels die direct op reeds geaarde of geaarde geleidende structuren met een betrouwbaar contact ertussen zijn geïnstalleerd, niet te aarden. Dit is niet het onderwerp van dit artikel, maar dergelijke beveiligingsmaatregelen tegen indirect contact zijn bedoeld om elektrische installaties te beschermen.

Elk van de neutrale of aardingselementen van de samengestelde elektrische ontvanger is verbonden met het neutrale of aardingsnetwerk door zijn eigen persoonlijke kraan. Het is verboden delen van de beveiligde installatie in serie met elkaar te verbinden en vervolgens in de beschermende nulleider of in de aardleiding.

Desalniettemin kunnen verschillende constructies, zoals kraanframes en rails, in serie worden geschakeld als ze direct worden gebruikt als neutrale bescherming of aardingsrails, of als ze zelf aarding of aardingslijnen zijn. Elke bout op de neutrale of grondlijn beveiligt echter een afzonderlijke draad.

Wanneer een persoon met een elektrisch gereedschap werkt, raakt hij nog steeds de geleidende behuizing aan en bij isolatieproblemen kan de behuizing soms worden beïnvloed door netspanning, wat gevaarlijk is voor de werknemer. Het elektrische installatiegereedschap wordt vaak gevoed vanuit de afscherming, waar de zekeringen fungeren als beveiligingsinrichtingen, maar alleen worden geactiveerd wanneer er een aanzienlijke stroom wordt getrokken. Maar de weerstand van de draad in de sluitlus speelt tegen ons, en de beschermende werking kan meer dan een seconde duren, en dit is al gevaarlijk voor het menselijk lichaam.

Om risico's te vermijden, worden automatische aardlekschakelaars gebruikt, die een tijd hebben om niet langer dan 210 ms te werken na het moment dat de grond of het frame uitvalt.

Beveiligingsinrichtingen van dit type zijn van verschillende typen: voor het bewaken van de continuïteit van het aardingscircuit, voor het bewaken van fase-isolatie (van de aarde), voor bescherming tegen fasestroom die de kast binnendringt, voor bescherming tegen tweefasige of enkelfasige fouten met aarding , voor bescherming tegen direct contact met kwetsbare stroom naar behuizingselementen. De C-901 en IE-9807 controleapparaten voor consumptiegoederen hebben een gevoeligheid van 10 mA en een reactietijd van minder dan 51 ms. Dergelijke apparaten laten de stroom niet toe om een ​​persoon te schaden.

Voor het aarden van elektrische installaties worden voornamelijk natuurlijke aardgeleiders gebruikt, waarbij de dispersieweerstand voldoet aan de PUE Dit kan een gewapend betonnen fundering van een gebouw zijn, een ondergrondse waterleiding, een omkasting, enz. Aarding van elektrische apparatuur op pijpleidingen waar brandstof doorheen wordt getransporteerd, op gietijzeren pijpen, op tijdelijke pijpleidingen is verboden.

In de eerste plaats functioneren standaard neutrale geleiders als neutrale en aardgeleiders; draden voor speciale doeleinden; geleidende constructies van gebouwen en delen van industriële constructies, bijvoorbeeld liftschachten, rails onder kranen, etc., diverse pijpleidingen, mantels van stroomkabels, elektriciteitskasten.

Het is verboden om als aardingsgeleiders te gebruiken: omhulsels van isolerende leidingen, ribbels die kabels dragen, loden omhulsels en beschermend pantser van draden en kabels, omdat ze zelf goed geaard moeten zijn. Elektrische installaties en geleidende elementen van de gebouwinfrastructuur, evenals alle soorten pijpleidingen, zijn verbonden met het aardings- of aardingsnetwerk om hun potentieel te egaliseren. Het natuurlijke contact van de metalen in de voegen is voldoende.

Als toch een kunstmatige aardelektrode nodig is, worden begraven, horizontale en verticale industriële aardelektroden gebruikt. Voor hun productie wordt meestal rondstaal met een diameter van 10 tot 16 mm gebruikt, vaker bandstaal 40 bij 4 mm of hoekig 50 bij 50 bij 5 mm. Verticale zijn 2,5 tot 5 meter lang, schroeven (tot 5 meter) of rijden (tot 3 meter) diep in de grond met de hand of met behulp van elektrisch of ander speciaal gereedschap.

Elektrische installaties verbonden met de aarde met een weerstand van meer dan 200 Ohm-m zijn geaard met een diep geaarde elektrode of de aarde is extra behandeld om verhoging van de elektrische geleidbaarheid — voor verticaal geaarde elektroden worden ze gelegd in afwisselende lagen van Ca (OH) 2 of NaNO3 en de aarde, en de diameter van een dergelijke behandeling is een halve meter op een derde van de hoogte van de staaf in het bovenste gedeelte. Na het leggen van elk van de lagen worden ze achtereenvolgens bewaterd met water.

Als er gebieden op aarde met een hogere geleidbaarheid in de buurt zijn, nemen ze hun toevlucht tot aardelektroden op afstand met behulp van extra kabels of draden. In permafrost-omstandigheden worden aardelektroden geïnstalleerd in ontdooide gebieden, reservoirs en in putten van het artesische type.

Staal wordt traditioneel gebruikt als materiaal voor stationaire aardgeleiders, tenzij hiervoor natuurlijk de vierde nulleider van een driefasensysteem (koper) wordt gebruikt. De tabel toont de minimale maten voor neutrale en aardgeleiders, inclusief stalen aardgeleiders. Bij een spanning van een elektrische installatie met een geïsoleerde nulleider van 1000 volt mag de weerstand van de aarddraden volgens PUE de weerstand van de fasedraden niet meer dan 3 keer overschrijden. De minimaal toegestane waarden van de doorsnede zijn aangegeven in de tabellen.

Voor elektrische installaties met een spanning tot 1000 volt, in industriële gebouwen, in werkplaatsen, wordt een aardleiding gebruikt, een stalen bus met een doorsnede van minimaal 100 vierkante mm, en voor een spanning van meer dan 1000 volt , de minimale doorsnede ervoor is 120 vierkante mm.Het gebruik van metalen constructies, pijpleidingen, apparatuur als werkende neutrale geleider is verboden.

Mobiele elektrische installaties voor aarding of aarding gebruiken een afzonderlijke draad in de vorm van een kern als onderdeel van een kabel, in een enkele omhulling gemeenschappelijk voor fasedraden, met dezelfde doorsnede als de fasedraden.

Voor aarding en zo beschermende neutrale geleiders op explosieve apparatuur worden in gevaarlijke industrieën gespecialiseerde draden gebruikt. U kunt ook metalen constructies, stalen buizen, kabelmantels, enz. Gebruiken, maar alleen als hulpmaatregel moet er allereerst een speciale aardingsdraad zijn.

Voor explosieve installaties met een geaarde nulleider met een spanning tot 1000 volt, wordt de aarding van de voedingsnetwerken uitgevoerd met een extra gelegde draad: de vierde - voor driefasige netwerken en de derde - voor tweefasige en enkelvoudige -fase netwerken. Zelfs eenfasige verlichtingsnetwerken in explosiegevaarlijke gebieden van klasse B-1 zijn uitgerust met een derde aardleiding.

Wanneer natuurlijke structuren niet aan de PUE-eisen voldoen, is er geen andere uitweg dan het bouwen van kunstmatige aardelektroden.

Er zijn verzonken aardelektroden geïnstalleerd, die al aan het begin van de installatie van de fundering van de constructie op de bodem van de put worden gelegd, in de bouwfase. Verticale aardelektroden worden met speciale apparaten, zoals automatische pilootmachines of hydraulische persen, in de grond gedreven of eenvoudig in de grond gedrukt. De bovenkant wordt gelegd op een hoogte van 0,6 tot 0,7 meter onder het niveau van de grondmarkering en de hoogte van het uitsteeksel vanaf de bodem van de put is 0,1 tot 0,2 meter.Dit wordt gedaan zodat het dan handig is om de verbindingsdraden in de vorm van stroken of cilindrische staven te lassen.

De geleiders zijn verbonden in aardcircuits door overlappend lassen. Als de grond agressief is en kan leiden tot corrosie van metalen, wordt de doorsnede van de geaarde elektroden vergroot, worden koperen of gegalvaniseerde geaarde elektroden gebruikt als een corrosiebestendig alternatief en voor een grotere betrouwbaarheid anti-corrosie elektrisch (kathodisch) bescherming wordt toegevoegd.

Asbestbuisbescherming wordt toegevoegd aan horizontale aardingsgeleiders als ze ondergrondse voorzieningen, spoorlijnen en andere constructies kruisen die kunnen bijdragen aan het veroorzaken van mechanische schade aan een van de kruisende constructies. Wanneer de installatie is voltooid en de funderingsput klaar is voor definitieve opvulling, wordt een akte van dwang opgesteld waarin wettelijk is vastgelegd dat er verborgen plaatsing heeft plaatsgevonden.

Neutrale beschermings- en aardgeleiders moeten, indien mogelijk, gemakkelijk toegankelijk zijn voor diagnose en inspectie. Dit is natuurlijk niet van toepassing op de kernen en mantels van kabels, leidingen met verborgen geleiders en metalen constructies die zich aanvankelijk in funderingen en in de grond bevinden, neutrale en aardingsgeleiders geïnstalleerd in verborgen, onbruikbare en onvervangbare leidingen.

Als de ruimte droog is, worden de aardingsdraden direct op de bakstenen of betonnen basis gelegd, de geleidende rails worden eraan vastgemaakt met deuvels. In natte ruimtes zijn afstandhouders of houders nodig om de draad 1 cm of meer van de basis te houden.

Op rechte oppervlakken van de fundering worden de draden bevestigd op een afstand van 60-100 cm tussen de bevestigingsmiddelen en bij bochten - met een marge van 100 cm vanaf de hoek en vanaf de vertakkingspunten, op een afstand van 40-60 cm van de vloer en minimaal 5 cm van de beweegbare plafonds van de kanalen ... Mouwen of montagegaten worden gebruikt om de aardingsdraad door de muur te leggen, en compensatoren worden toegevoegd op de kruising van de compensatoren.

Aardingsdraden worden gelast aan metalen elementen van installaties, met uitzondering van connectoren die worden gebruikt voor metingen. De lasoverlapping wordt gemaakt tot een lengte gelijk aan zes keer de diameter van de ronde draad of ongeveer gelijk aan de breedte van de strook.

Van oudsher hebben machinebehuizingen een speciale bout voor het bevestigen van de aardingsdraad en machines die op skids zijn gemonteerd, worden geaard door de draad rechtstreeks op de skid aan te sluiten. Als de apparatuur tijdens bedrijf trilt, installeer dan ook een borgmoer. Voordat de contactvlakken met elkaar verbonden worden, worden ze glanzend gereinigd en wordt er een dun laagje vaseline op aangebracht.

Pijpleidingen die als aardelektroden worden gebruikt, zijn soms uitgerust met kleppen, er zijn watermeters en flenzen op, op dergelijke plaatsen zijn bypass-jumpers met een dwarsdoorsnede van 100 vierkante mm vereist, die zijn gelast of met klemmen zijn gemonteerd.

Neutrale beschermings- en aardingsdraden die in de open lucht zijn geïnstalleerd, zijn speciaal gemarkeerd zodat ze kunnen worden onderscheiden van andere communicatie - een gele streep op een groene achtergrond. De aansluitpunten van draagbare aardingsapparaten zijn niet geverfd.

De bepantsering van de besturings- en stroomkabels, hun metalen vlechtwerk, is geaard.Kabelklemmen en -connectoren, geleidende kabelassemblages, kabelgoten, kabelgoten en kabelbevestigingskabels zijn ook geaard. Stalen buizen waarbinnen kabels in gebouwen worden gelegd, zijn ook geaard.

Flexibele gevlochten koperen geleiders zorgen voor mantel- en pantsercontact met terminal- en verbindingsconnectoren. Aan de uiteinden van de lijnen zijn deze draden verbonden met aardingslijnen. De doorsneden van flexibele geleiders, in overeenstemming met de doorsnede van de geleidende kern van de kabel, worden verondersteld gelijk te zijn: 6 vierkante mm voor de doorsnede van de kabelgeleider tot 10 vierkante mm, 10 vierkante mm voor kabel 16-35 vierkante mm, 16 vierkante mm voor 50-120 vierkante mm en 25 vierkante mm voor 150-240 vierkante mm.

Om de continuïteit van het aardingscircuit van de kabels te waarborgen, wordt soldeer gebruikt in de verbindingen met loodconnectoren: vanaf het ene uiteinde van de kabel wordt de aardingsdraad aan de afscherming gesoldeerd, vervolgens wordt de aardingskabel aan het midden van de connector gesoldeerd, vervolgens naar de afscherming aan het einde van het volgende stuk kabel. Voor het aarden van geleidende dozen en trays wordt de installatie op dezelfde manier uitgevoerd - in ieder geval op verschillende plaatsen worden ze aan beide uiteinden van de lijn gesoldeerd.

Als de kabel op kabels wordt gelegd, zijn alle geleidende delen, inclusief de kabel zelf, geaard. Stalen buizen die voor aarding worden gebruikt, zijn stevig verbonden met een neutrale geleider of met een aardingsapparaat.

Om de veiligheid van het onderhoudspersoneel te behouden en om de loden of aluminium mantel van de kabel te beschermen in het geval van een storing van de isolatie naar aarde, zijn alle metalen mantels en bepantsering van de kabel geaard, zijn de geleiders van de connectoren en de ondersteunende structuren.

We hopen dat dit artikel nuttig voor u is geweest en dat u nu een idee heeft van hoe en waarom aarding wordt toegepast op elektrische installaties.