Φυσικά καλώδια γείωσης, βρόχοι γείωσης και καλώδια γείωσης

Φυσική γείωση

Για να αποκτήσετε συσκευές γείωσης με χαμηλή αντίσταση, τα λεγόμενα φυσικά εδάφη: νερό και άλλοι σωλήνες τοποθετημένοι στο έδαφος, μεταλλικές κατασκευές καλά συνδεδεμένες με το έδαφος κ.λπ. Τέτοια φυσικά γειωμένα ηλεκτρόδια μπορούν να έχουν αντίσταση της τάξεως των κλασμάτων του ωμ και δεν απαιτούν ιδιαίτερο κόστος για τη διάταξή τους. Επομένως, πρέπει πρώτα να χρησιμοποιηθούν.

Σε περιπτώσεις όπου απουσιάζουν τέτοιοι φυσικοί αγωγοί γείωσης, για συσκευές γείωσης είναι απαραίτητο να οργανωθεί τεχνητή γείωση, όπως βρόχοι γείωσης, που είναι σειρές γωνιών ή σωλήνων που οδηγούνται στο έδαφος, συνδεδεμένοι με χαλύβδινες λωρίδες.

Η συνολική αντίσταση διαρροής του βρόχου γείωσης προσδιορίζεται από την αντίσταση διαρροής μεμονωμένων γειωμένων ηλεκτροδίων σύμφωνα με τον γνωστό νόμο της ηλεκτρολογίας (ως άθροισμα των αγωγιμότητας των παράλληλων συνδεδεμένων αγωγών). Ωστόσο, το φαινόμενο της λεγόμενης αμοιβαίας θωράκισης των γειωμένων ηλεκτροδίων πρέπει να λαμβάνεται υπόψη με τα ηλεκτρόδια γείωσης βρόχου.Αυτό το φαινόμενο οδηγεί σε αύξηση της αντίστασης κατά της διασποράς των γειωμένων ηλεκτροδίων που βρίσκονται στον βρόχο γείωσης, σε σύγκριση με μεμονωμένα ηλεκτρόδια γείωσης (γωνία, λωρίδα κ.λπ.) κατά περίπου 1,5 και ακόμη και έως και 5-6 φορές (για ιδιαίτερα πολύπλοκα σχήματα) ). Όσο πιο κοντά βρίσκονται οι διακόπτες γείωσης μεταξύ τους, τόσο περισσότερο η αμοιβαία θωράκιση επηρεάζει τη συνολική αντίσταση διαρροής. Επομένως, τα μεμονωμένα ηλεκτρόδια γείωσης πρέπει να βρίσκονται με αποστάσεις μεταξύ τους τουλάχιστον 2,5 και έως 5 m.

Οι συντελεστές που ευθύνονται για την αύξηση της αντίστασης στο πιτσίλισμα ως αποτέλεσμα του βαθμού αμοιβαίας προστασίας της χρήσης των γειωμένων ηλεκτροδίων ονομάζονται. Όλα τα μέρη του βρόχου γείωσης έχουν περίπου το ίδιο δυναμικό όταν διαρρέει ρεύμα σφάλματος γείωσης. Γι' αυτό οι βρόχοι γείωσης συμβάλλουν στην εξίσωση των δυναμικών στην περιοχή που καταλαμβάνουν... Σε ορισμένες περιπτώσεις (π.χ. σε εγκαταστάσεις με τάση 110 kV και άνω, εργαστηριακές εγκαταστάσεις με υψηλή τάση κ.λπ.) διατάσσονται ειδικά για το σκοπό αυτό με τη μορφή ενός αρκετά κοινού πλέγματος λωρίδων (εκτός από σωλήνες ή γωνίες).

Καλώδια γείωσης

Η υλοποίηση δικτύων γείωσης διευκολύνεται με τη χρήση μεταλλικών κατασκευών για διάφορους σκοπούς ως αγωγούς γείωσης. Θα τους ονομάσουμε συμβατικά φυσικούς αγωγούς.

Τα ακόλουθα μπορούν να χρησιμεύσουν ως φυσικοί αγωγοί:

α) μεταλλικές κατασκευές κτιρίων (δικτυώματα, κολώνες κ.λπ.),

β) μεταλλικές κατασκευές για βιομηχανικούς σκοπούς (ράγες γερανών, πλαίσια διανομής, στοές, πλατφόρμες, φρεάτια ανελκυστήρων, ανυψωτικά κ.λπ.),

γ) μεταλλικοί αγωγοί για όλες τις χρήσεις — ύδρευση, αποχέτευση, θέρμανση κ.λπ.(εκτός από αγωγούς για εύφλεκτα και εκρηκτικά μείγματα),

δ) χαλύβδινους σωλήνες για ηλεκτρικές καλωδιώσεις,

ε) περιβλήματα από μόλυβδο και αλουμίνιο (αλλά όχι θωράκιση) καλωδίων.

Μπορούν να χρησιμεύσουν ως οι μόνοι αγωγοί γείωσης εάν πληρούν τις απαιτήσεις PUE από άποψη διατομής ή αγωγιμότητας (αντίστασης).

Ο χάλυβας χρησιμοποιείται κυρίως ως αγωγοί γείωσης Για εγκαταστάσεις φωτισμού και σε άλλες περιπτώσεις όπου η χρήση χάλυβα δεν είναι δομικά βολική ή η αγωγιμότητα είναι ανεπαρκής, χρησιμοποιείται χαλκός ή αλουμίνιο.

Οι αγωγοί γείωσης χωρίζονται σε κύριους (κορμό) και διακλαδίζονται από αυτούς σε ξεχωριστούς καταναλωτές ρεύματος.

Οι αγωγοί γείωσης πρέπει να έχουν τις ελάχιστες διαστάσεις που καθορίζονται στο PUE.

Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση έως 1000 V με απομονωμένο ουδέτερο, το επιτρεπόμενο φορτίο των κύριων αγωγών γείωσης σύμφωνα με τις απαιτήσεις του PUE πρέπει να είναι τουλάχιστον 50% του επιτρεπόμενου συνεχούς φορτίου στον αγωγό φάσης του πιο ισχυρού γραμμή αυτού του τμήματος του δικτύου και το επιτρεπόμενο φορτίο των διακλαδώσεων των καλωδίων γείωσης σε μεμονωμένους καταναλωτές ενέργειας — τουλάχιστον το 1/3 του επιτρεπόμενου φορτίου των καλωδίων φάσης που τροφοδοτούν αυτούς τους ηλεκτρικούς δέκτες.

Για αγωγούς γείωσης με τάση έως και άνω των 1000 V, δεν απαιτούνται διατομές άνω των 100 mm για τον χάλυβα, 35 mm2 για το αλουμίνιο και 25 mm2 για τον χαλκό.

Έτσι, η επιλογή αγωγών για τη γείωση του εξοπλισμού είναι αρκετά απλή, καθώς το επιτρεπόμενο φορτίο διαφόρων αγωγών μπορεί να ληφθεί από τους πίνακες PUE ή τα ηλεκτρικά βιβλία αναφοράς.

Η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη με την επιλογή αγωγών γείωσης για εγκαταστάσεις 380/220 και 220/127 V με γειωμένο ουδέτερο. Η διακοπή του τμήματος έκτακτης ανάγκης συμβαίνει εάν υπάρχει μια ορισμένη τιμή του ρεύματος βραχυκυκλώματος. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να υπάρχει η χαμηλότερη δυνατή αντίσταση βραχυκυκλώματος όπου, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, το ρεύμα θα φτάσει την απαιτούμενη τιμή για τη λειτουργία της προστασίας. Η τιμή ρεύματος σύμφωνα με τις απαιτήσεις PUE πρέπει να υπερβαίνει τουλάχιστον 3 φορές το ονομαστικό ρεύμα ασφάλειας της πλησιέστερης ασφάλειας ή 1,5 φορές το μέγιστο ρεύμα απελευθέρωσης του πλησιέστερου μηχανήματος. Αυτή η απαίτηση διασφαλίζει ότι η ασφάλεια φυσάει και το μηχάνημα σβήνει. Αυτή είναι η πρώτη απαίτηση PUE σχετικά με τις συσκευές γείωσης.

Ένα μονοφασικό κύκλωμα σε ένα δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο περιλαμβάνει αντιστάσεις: περιελίξεις (και μαγνητικό κύκλωμα) του μετασχηματιστή, καλώδιο φάσης, ουδέτερο καλώδιο (ουδέτερο καλώδιο). Ο μετασχηματιστής και ο αγωγός φάσης επιλέγονται σύμφωνα με το φορτίο και άλλους παράγοντες που δεν σχετίζονται με το σύστημα γείωσης.

Η ακόλουθη απαίτηση προβλέπεται για το μηδενικό καλώδιο (μηδενικό καλώδιο) του PUE: η αντίστασή του δεν πρέπει να υπερβαίνει το 2 φορές την αντίσταση του καλωδίου φάσης της πιο ισχυρής γραμμής αυτών που τροφοδοτούν την ηλεκτρική εγκατάσταση ή τον ηλεκτρικό δέκτη (ή την αγωγιμότητα πρέπει να είναι το περισσότερο λίγο 50% της αγωγιμότητας του σύρματος φάσης). Αυτή είναι η δεύτερη απαίτηση PUE σχετικά με τις συσκευές γείωσης.

Η πρώτη απαίτηση στις περισσότερες περιπτώσεις εκπληρώνεται αυτόματα εάν πληρούται η δεύτερη απαίτηση.Έτσι, είναι κυρίως απαραίτητο να εξασφαλιστεί η απαιτούμενη τιμή αντίστασης του ουδέτερου σύρματος (ουδέτερο σύρμα). Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να ληφθεί η διατομή του μηδενικού (ουδέτερου) σύρματος ίση με το 50% της φάσης.

Η σωστή επιλογή ουδέτερων αγωγών έχει ιδιαίτερη σημασία για την ασφάλεια.