Natuurlijke aardingsdraden, aardingslussen en aardingsdraden

Natuurlijke aarding

Om aardingsapparaten met lage weerstand te verkrijgen, zogenaamde natuurlijke gronden: water en andere leidingen die in de grond zijn gelegd, metalen constructies die goed met de grond zijn verbonden, enz. Dergelijke natuurlijk geaarde elektroden kunnen een weerstand hebben in de orde van fracties van een ohm en vereisen geen speciale kosten voor hun opstelling. Daarom moeten ze eerst worden gebruikt.

In gevallen waarin dergelijke natuurlijke aardingsgeleiders ontbreken, is het voor aardingsapparaten noodzakelijk om kunstmatige aarding aan te brengen, zoals aardingslussen, dit zijn rijen hoeken of in de grond gedreven buizen, verbonden door stalen strips.

De totale lekweerstand van de aardingslus wordt bepaald door de lekweerstand van individuele geaarde elektroden volgens de bekende wet van de elektrotechniek (als som van de conductanties van parallel aangesloten geleiders). Bij lusaardelektroden moet echter rekening worden gehouden met het fenomeen van de zogenaamde wederzijdse afscherming van geaarde elektroden.Dit fenomeen leidt tot een toename van de weerstand tegen verstrooiing van geaarde elektroden in de aardingslus, vergeleken met individuele aardelektroden (hoek, strip, enz.) met ongeveer 1,5 en zelfs tot 5-6 keer (voor bijzonder complexe schema's) ). Hoe dichter de aardingsschakelaars bij elkaar staan, hoe meer de onderlinge afscherming invloed heeft op de totale lekweerstand. Daarom moeten afzonderlijke aardelektroden worden geplaatst met onderlinge afstanden van minimaal 2,5 en maximaal 5 m.

De coëfficiënten die verantwoordelijk zijn voor de toename van de spatwaterdichtheid als gevolg van de wederzijdse beschermingsgraad van het gebruik van geaarde elektroden worden genoemd. Alle delen van de aardlus hebben ongeveer dezelfde potentiaal als er een aardlekstroom doorheen vloeit. Dat is de reden waarom aardlussen bijdragen aan de vereffening van potentialen in het gebied dat ze innemen... In sommige gevallen (bijvoorbeeld in installaties met een spanning van 110 kV en meer, laboratoriuminstallaties met hoogspanning, enz.) Zijn ze speciaal gerangschikt hiervoor in de vorm van een vrij algemeen raster van stroken (naast buizen of hoeken).

Aardingsdraden

De implementatie van aardingsnetwerken wordt vergemakkelijkt door staalconstructies voor verschillende doeleinden als aardingsgeleiders te gebruiken. We zullen ze conventioneel natuurlijke geleiders noemen.

Als natuurlijke geleiders kunnen dienen:

a) metalen constructies van gebouwen (spanten, kolommen, enz.),

b) metalen constructies voor industriële doeleinden (kraanbanen, distributieframes, galerijen, platforms, liftschachten, takels, enz.),

c) metalen pijpleidingen voor alle doeleinden — watervoorziening, riolering, verwarming, enz.(behalve pijpleidingen voor ontvlambare en explosieve mengsels),

d) stalen buizen voor elektrische bedrading,

e) loden en aluminium omhulsels (maar geen bepantsering) van kabels.

Ze kunnen als enige aardgeleiders dienen als ze aan de vereisten voldoen PUE in termen van dwarsdoorsnede of geleidbaarheid (weerstand).

Staal wordt voornamelijk gebruikt als aardingsgeleiders.Voor verlichtingsinstallaties en in andere gevallen waar het gebruik van staal structureel onhandig is of de geleidbaarheid onvoldoende is, wordt koper of aluminium gebruikt.

Aardingsgeleiders zijn onderverdeeld in hoofd (trunk) en vertakkingen van hen om stroomverbruikers te scheiden.

Aardgeleiders moeten de minimale afmetingen hebben die in de PUE zijn gespecificeerd.

In elektrische installaties met een spanning tot 1000 V met een geïsoleerde nulleider, moet de toegestane belasting van de hoofdaardgeleiders in overeenstemming met de vereisten van PUE ten minste 50% bedragen van de toegestane continue belasting van de fasegeleider van de krachtigste lijn van dit deel van het netwerk en de toegestane belasting van de takken van de aardingsdraden voor individuele energieverbruikers - ten minste 1/3 van de toegestane belasting van de fasedraden die deze elektrische ontvangers voeden.

Voor aardgeleiders met een spanning tot en met 1000 V zijn doorsneden van meer dan 100 mm voor staal, 35 mm2 voor aluminium en 25 mm2 voor koper niet vereist.

De selectie van geleiders voor aarding van apparatuur is dus vrij eenvoudig, aangezien de toegestane belasting van verschillende geleiders kan worden verkregen uit de PUE-tabellen of elektrische naslagwerken.

De situatie is gecompliceerder met de keuze van aardgeleiders voor 380/220 en 220/127 V-installaties met een geaarde nulleider. De onderbreking van de noodsectie vindt plaats als er een bepaalde waarde van de kortsluitstroom is; daarom is het noodzakelijk om de laagst mogelijke kortsluitweerstand te hebben waar, in geval van nood, de stroom de vereiste waarde zou bereiken om de beveiliging te laten werken. De stroomwaarde volgens de PUE-vereisten moet minstens 3 keer de nominale zekeringstroom van de dichtstbijzijnde zekering of 1,5 keer de maximale uitschakelstroom van de dichtstbijzijnde machine overschrijden. Deze vereiste zorgt ervoor dat de zekering doorbrandt en de machine wordt uitgeschakeld. Dit is de eerste PUE-vereiste met betrekking tot aardingsapparaten.

Een enkelfasig circuit in een netwerk met een geaarde nulleider omvat weerstanden: wikkelingen (en magnetisch circuit) van de transformator, fasedraad, neutrale draad (neutrale draad). De transformator en fasegeleider worden geselecteerd op basis van de belasting en andere factoren die geen verband houden met het aardingssysteem.

De volgende eis wordt gesteld aan de nuldraad (nuldraad) van de PUE: de weerstand mag niet meer bedragen dan 2 maal de weerstand van de fasedraad van de krachtigste lijn van die welke de elektrische installatie of elektrische ontvanger voeden (of de geleidbaarheid moet maximaal een kleine 50% van de geleidbaarheid van de fasedraad zijn). Dit is de tweede PUE-vereiste met betrekking tot aardingsapparaten.

Aan de eerste eis wordt in de meeste gevallen automatisch voldaan als aan de tweede eis wordt voldaan.Het is dus vooral nodig om de vereiste weerstandswaarde van de neutrale draad (neutrale draad) te waarborgen. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de doorsnede van de nuldraad (neutraal) gelijk te maken aan 50% van de fase.

De juiste keuze van neutrale geleiders is van bijzonder belang voor de veiligheid.