Koruyucu topraklama: çalışma prensibi ve devreler
Endüstriyel ve ev aletlerinin metal yapılarının zemine elektrik bağlantısını oluşturarak, çalışması sırasında güvenliği arttırırlar. Bu yöntem, acil bir durumda bir kişinin elektrik çarpmasını önlemek için kullanılır.
Aşağıdaki şekil, koruyucu sistemin işleyişinin temel ilkelerini göstermektedir. Yüksek kaliteli otomatik cihazlar kullanırken bile, kapanma hızı, bir kişiye elektrik çarpması olasılığını tamamen ortadan kaldırmak için yetersiz olacaktır. Toprak varsa daha düşük dirençli bir devre oluşacaktır. Bu, insan vücudu üzerindeki zararlı etkileri güvenli bir düzeye indirecektir.
Koruyucu topraklama, elektrik çarpmasını önlemek için gerekli bir güvenlik unsurudur.
Çalışma prensibi
Genellikle kısa devre durumunda koruma için kurulur. Faz iletkeni ayrılırsa ve ünitenin metal şasesine temas ederse gövdeye enerji verilir.
Düzgün yapılandırılmış bir koruyucu topraklama, düşük dirençli bir elektrik devresi sağlar. Elektrik akımı için en uygun yol budur, bu nedenle bir kişinin vücuda yanlışlıkla dokunması tehlikeli olmayacaktır (Şek. Yukarıda).
Böyle bir cihazın aynı anda birkaç önemli işlevi yerine getireceğine dikkat edilmelidir:
- Kasada potansiyel olarak tehlikeli bir voltaj kısa devre tarafından değil, endüktif akımlar tarafından oluşturulduğunda bile koruma sağlayacaktır. Bu tür durumlar, yüksek voltajlı tesislerde ve mikrodalga radyasyonuna maruz kalmanın kabul edilebilir olduğu yerlerde mümkündür.
- Güç devresinde sağlam topraklanmış bir nötr ve diğer bazı bağlantı şemaları kullanıldığında, kısa devre durumunda, voltajı kesen devre kesicilerin çalışması için yeterli genlikte uzun ve büyük darbeler görünecektir.
- Topraklanmış ekipmana yıldırım düşerse, iletken hasara karşı bir miktar koruma sağlayacaktır.
Bu formül, ana veri yolu ile pano arasındaki koruyucu devre iletkeninin direncini hesaplar: 50 x STsFN / NN. STsFN - sıfır fazlı devrede direnç; NN - volt cinsinden nominal voltaj.
Terminoloji ile yanılmamak için aşağıdaki isimlerin gerçek anlamlarını anlamak gerekir:
- Bir işçiye, ikinci bir iletken görevi gören topraklama denir. Tesisatların elektrik beslemesinde, diğer problemlerin çözümünde kullanılır.
- Yukarıdaki yıldırımdan korunma amaçlanmamıştır. Fırtına durumunda güvenliği sağlamak için, bunun için özel olarak tasarlanmış cihazlar kullanın. Nispeten büyük akım ve voltaj değerleri için tasarlanmıştır.
Bağlantı şemaları
En iyi seçeneği seçmek için, belirli bir durumda koruyucu topraklamanın hangi amaçla kullanıldığını bilmeniz gerekir. Farklı sistemler, özellikleri, avantajları ve dezavantajları aşağıda tartışılmaktadır.
TN tipi, sağlam topraklanmış nötr. Bu şema, 1000 V'a kadar voltajlara sahip ağlarda çalışan endüstriyel ve ev ekipmanlarını bağlamak için kullanılır. Güç kaynağının jeneratörünün (trafo) nötrü toprak elektroduna bağlanır. Tüketici cihazları veya daha doğrusu kasalar, ekranlar, kasalar ortak bir iletkene bağlanır.
Elektrik devresi uluslararası standartlara uygun olarak oluşturulmuşsa, yazıtlardan aşağıdakileri anlayabilirsiniz. Latince "N" harfi, ekipmanı çalıştırmak için kullanılan "sıfır" iletkeni belirtir. Buna işlevsel diyorlar. "PE", koruyucu bir devre oluşturmak için kullanılan bir iletkendir. "PEN" harfleri, işlevsel ve koruyucu görevleri çözmeye yönelik bir iletkeni belirtir.
Aşağıdaki şemalar en sık kullanılır. Adları, "TN" ye kısa çizgi ile eklenen bir harfle ayırt edilir.
Bağlantı şemaları
| sistem | Çalışma prensibi | Avantajlar, dezavantajlar, özellikler |
|---|---|---|
| C | "C" sisteminde iletken, aynı anda çalışma ve koruma işlevlerini yerine getirir. Örnek olarak, bir nötr iletken olan sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötre sahip tipik bir üç fazlı güç kaynağını hatırlayabiliriz. | Bu düzenleme nispeten basit ve ekonomiktir. Tüketici cihazlarının muhafazaları doğrudan nötre bağlanır. Dezavantajı, elektrik devresi kırılırsa koruyucu özelliklerin kaybıdır. İletkenin akımında, ısınmasında ve tahribatında acil bir artış olması durumunda bu tür bir hasar göz ardı edilemez. Böyle bir durumda kasa üzerinde tehlikeli bir gerilim oluşacaktır. Bu tür sistemleri kullanırken, besleme gerilimini hızlı ve güvenilir bir şekilde kesmesi gereken makineler özellikle dikkatli bir şekilde seçilir. |
| S | Bu devre, çalışan ve koruyucu olmak üzere iki ayrı nötr iletken kullanır. | Çoklu iletkenler sistemin maliyetini artırır, ancak korumanın güvenilirliğini önemli ölçüde artırır. |
| C-S | Bu birleşik bir sistemdir. Üreten kaynak, sağlam bir topraklanmış nötre bağlanır. Tüketiciye sadece dört iletken gider (üç fazlı güç kaynağı). Özelliğe bir koruyucu iletken "PE" eklenir. | Önceki sürüme kıyasla düşük maliyete daha az güvenilirlik eşlik ediyor. İletken, nesne (veya "PE") bölümünde hasar görürse, koruyucu fonksiyonlar kaybolacaktır. Mevcut düzenlemelere göre, bu tür sistemleri kullanırken ilgili iletkenlerde mekanik hasar oluşmasını önlemek gerekir. |
En sık kullanılan bağlantı şemaları
Havai elektrik hatları kullanıldığında oldukça yüksek riskler ortaya çıkar. Bir kasırga veya diğer olumsuz dış etkilerden zarar görebilirler. Yüksek düzeyde güvenlik sağlamak için TT şeması kullanılır.
Jeneratöre sağır topraklı bir nötr bağlanmıştır. Enerji dört kablo aracılığıyla iletilir. Tüketiciye, ekipman kasalarının bağlı olduğu otonom bir topraklama sistemi kurulur.
Görüntüleme
Direnci en aza indirmek için koruyucu iletkenin uzunluğunun kısaltılması istenir. Bu, nesnenin çevresinde bir topraklama döngüsü oluşturularak elde edilir.
1.000 V'a kadar besleme gerilimi ile çalışan tesisatlar donatılırken uzak sistemler kullanılır.
Topraklama anahtarları da yapay ve doğal olarak ikiye ayrılır. Gruplara bu dağılım şartlıdır, çünkü her iki durumda da zeminde bulunan yapıların metal kısımları kullanılır:
- İlkinde, özellikle topraklama sistemi için yaratılırlar. Bu yaklaşım, direnci, tek tek parçaların boyutunu ve diğer önemli parametreleri doğru bir şekilde hesaplamanıza olanak tanır.
Doğal toprak elektrotu - zeminde bulunan bir yapının metal kısmı
- İkinci seçenek, bina yapısının metal kısımlarına bağlantı, temel bloklarının güçlendirilmesini sağlar. Koruma amaçlı bazı hazır parçalar kullanıldığı için daha ekonomiktir. Ancak, ekipmanı bağlamak için, standartlar tarafından tanımlanan bir dirence sahip olacak uygun hatları döşemeniz gerekeceği unutulmamalıdır. Dezavantajı, düzenli personelin nispi mevcudiyetidir.
Topraklama için bakır, siyah ve galvanizli çelik iletkenler kullanılır. Ürünlerin bölümleri ve diğer özellikleri, kurulumun elektriksel parametreleri ve çalışma koşulları dikkate alınarak seçilir.
Özellikle, nem seviyesi önemlidir. Hesaplarken, toprakların özdirenç ve diğer özelliklerini kontrol edin.
Topraklama cihazlarının kurulu olduğu topraklar
Topraklama hakkında video
Evde koruyucu topraklama nasıl seçilir ve yapılır bu videoda anlatılmaktadır.
Bu makale, koruyucu topraklama ilkesini ve ilgili mühendislik sistemlerinin ana parametrelerini tartışmaktadır. Mevcut standartlara tam olarak uyulması için, Rusya Enerji Bakanlığı tarafından 08.07.2002 tarihli bir siparişle onaylanan "Elektrik Tesisatlarının Kurulum Kuralları" nı incelemek gerekir.Topraklama gereksinimleri Bölüm 1'de belirtilmiştir. Bu belgenin 7.
