Beschermende aarding: werkingsprincipe en circuits. Wat is aarding in eenvoudige woorden Aarding in een elektrisch circuit

Door een elektrische verbinding tot stand te brengen van metalen constructies van industriële en huishoudelijke apparatuur met de grond, wordt de veiligheid tijdens de werking verhoogd. Deze methode wordt gebruikt om te voorkomen dat een persoon in geval van nood een elektrische schok krijgt.

De onderstaande afbeelding toont de basisprincipes van de werking beschermend systeem. Ook bij gebruik van kwaliteit automatische apparaten, zal de snelheid van hun uitschakeling onvoldoende zijn om de mogelijkheid van een elektrische schok voor een persoon volledig uit te sluiten. In aanwezigheid van aarding zal een circuit met minder weerstand worden gevormd. Dit zal verminderen schadelijke gevolgen op het menselijk lichaam tot een veilig niveau.

Beschermende aarde - noodzakelijk element veiligheid, het voorkomen van elektrische schokken

Werkingsprincipe

Het wordt meestal geïnstalleerd om te beschermen tegen het voorval kortsluiting. Als de fasegeleider wordt losgekoppeld en het metalen chassis van het apparaat raakt, wordt de behuizing onder spanning gezet.

Correct gemaakt beschermende aarde vormt een elektrisch circuit met lage weerstand. Dit pad is het gunstigst voor elektrische stroom, dus een toevallige aanraking van een persoon met het lichaam zal niet gevaarlijk zijn (fig. hierboven).

Opgemerkt moet worden dat een dergelijk apparaat tegelijkertijd verschillende belangrijke functies zal vervullen:

1. Het biedt ook bescherming in het geval dat een potentieel gevaarlijke spanning op de behuizing niet wordt gevormd door kortsluiting, maar door geïnduceerde stromen. Dergelijke situaties zijn mogelijk in installaties met hoogspanning en waar blootstelling aan microgolfstraling acceptabel is.
2. Bij gebruik van een dood-geaarde nulleider en sommige andere verbindingsschema's in het stroomcircuit, zullen in het geval van kortsluiting lange en grote amplitudepulsen optreden, voldoende om de automaten te activeren die de spanning uitschakelen.
3. Als geaarde apparatuur door de bliksem wordt getroffen, biedt zo'n geleider enige bescherming tegen schade.

Volgens deze formule wordt de weerstand van de geleider van het beveiligingscircuit tussen de hoofdbus en het schakelbord berekend: 50 x STsFN / LV. STsFN - weerstand in het nulfasecircuit; LV - nominale spanning in volt.

Om niet te worden verward met de terminologie, moet men de echte betekenis van de volgende namen begrijpen:

• De werknemer wordt aarding genoemd, die fungeert als een tweede geleider. Het wordt gebruikt voor de elektrische voeding van installaties en het oplossen van andere problemen.
• De hierboven genoemde bliksembeveiliging is niet bedoeld. Om de veiligheid tijdens onweer te waarborgen, worden speciaal hiervoor ontworpen apparaten gebruikt. Ze zijn ontworpen voor relatief grote stromen en spanningen.

Bedradingsdiagrammen

Om de beste optie te kiezen, moet u weten voor welke doeleinden beschermende aarding in een bepaald geval wordt gebruikt. Hieronder zijn verschillende systemen, hun kenmerken, voor- en nadelen.

Type TN, stevig geaard. Volgens dit schema zijn industriële en huishoudelijke apparatuur aangesloten, werkend in netwerken met spanningen tot en met 1000 V. De nulleider van de generator (transformator) van de stroombron is verbonden met de aardelektrode. Consumentenapparaten, of beter gezegd koffers, schermen, chassis, zijn verbonden met een gemeenschappelijke geleider.

Als schakelschema vastgesteld in overeenstemming met internationale standaarden, dan kan uit de inscripties het volgende worden begrepen. Latijnse letter"N" staat voor de "neutrale" geleider, die wordt gebruikt om de apparatuur te bedienen. Functioneel heet dat. "PE" is een geleider die wordt gebruikt om een ​​beveiligingscircuit te creëren. De letters "PEN" duiden een geleider aan die is ontworpen om functionele en beschermende taken op te lossen.

De volgende schema's worden het meest gebruikt. Hun namen worden onderscheiden door een letter, die door middel van een koppelteken aan "TN" wordt toegevoegd.

Bedradingsdiagrammen

De meest gebruikte verbindingsschema's

Voldoende hoge risico's ontstaan ​​bij gebruik bovenleidingen stroomkabels. Ze kunnen beschadigd raken door een orkaan, andere negatieve invloeden van buitenaf. Om een ​​hoog beveiligingsniveau te waarborgen wordt gebruik gemaakt van de TT-regeling.

Een stevig geaarde nulleider is verbonden met de generator. Energie wordt overgedragen via vier draden. De consument stelt in autonoom systeem aarde waarop de apparatuurkasten zijn aangesloten.

Soorten

Om de weerstand te minimaliseren, is het wenselijk om de lengte van de beschermingsgeleider in te korten. Dit wordt verzekerd door een aardlus rond de omtrek van het object te creëren.

Remote systemen worden gebruikt bij het uitrusten van installaties die werken met een voedingsspanning tot 1.000 V.

Aardingsgeleiders zijn ook onderverdeeld in kunstmatig en natuurlijk. Deze verdeling door groepen is voorwaardelijk, aangezien in beide gevallen metalen delen van constructies in de grond worden gebruikt:

• In de eerste zijn ze speciaal gemaakt voor het aardingssysteem. Met deze aanpak kunt u de weerstand, afmetingen nauwkeurig berekenen afzonderlijke delen, andere belangrijke parameters.

Natuurlijke aarding - een metalen onderdeel van een structuur in de grond

• De tweede optie zorgt voor verbinding met de metalen delen van de bouwconstructie, versterking van funderingsblokken. Het is zuiniger, omdat sommige afgewerkte onderdelen worden gebruikt voor bescherming. Houd er echter rekening mee dat om de apparatuur aan te sluiten, het nodig zal zijn om de juiste leidingen te leggen, die een weerstand hebben die wordt bepaald door de normen. Het nadeel is de relatieve bereikbaarheid van gewoon personeel.

Gebruik voor aarding geleiders van koper, zwart en gegalvaniseerd staal. Secties en andere kenmerken van producten worden geselecteerd rekening houdend met elektrische parameters installatie- en bedrijfsomstandigheden.

Met name de luchtvochtigheid is van belang. Bij het berekenen worden de soortelijke weerstand en andere kenmerken van de bodem gecontroleerd.

Achteloos prestatiekenmerken, moet een geëlektrificeerd gebouw een goed georganiseerd systeem hebben beschermende elektrische veiligheid. Met beschermende aarding kunt u zo'n systeem creëren.

Dit type aarding wordt gekenmerkt door de verbinding van bepaalde elementen van de elektrische installatie met de GD (aardingsapparaat) en is gericht op het verminderen van de indicatoren van aanraak- en trapspanningen die optreden wanneer de circulatiestromen op de behuizing van elektrische apparatuur worden gesloten.

Doel en apparaat van beschermende aarding

Dit type aardingsapparaat is geïnstalleerd om een ​​persoon te beschermen tegen elektrische schokken wanneer een elektrisch circuit om verschillende redenen is gesloten. De meest voorkomende oorzaak van een elektrische schok is een fasekortsluiting naar niet-stroomvoerende elementen van een elektrische installatie.

Volgens de materialen van de wettelijke documentatie van de PUE (hoofdstuk 1.7), zijn er, afhankelijk van de uitgevoerde functie, twee soorten aardingssysteemapparaten: werkende (functionele) en beschermende aarding.

Het functionele type wordt vaker gebruikt om productiefaciliteiten te beschermen. Door middel van werkende aardingsapparaten wordt een betrouwbare werking van de apparatuur van de elektrische installatie gerealiseerd. De efficiëntie van zowel werken als beschermend apparaat hangt er direct van af goede keuze configuratie van aardingselementen en nauwkeurige bedrading.

Het belangrijkste element van het systeem is de aardlus. Het bestaat uit metalen aardelektroden (elektroden). De functionaliteit van het gehele systeem hangt af van het vermogen van deze aardgeleiders om stroom af te voeren. Het is noodzakelijk om aardingselementen te monteren, rekening houdend met vele factoren die rechtstreeks van invloed zijn op de belangrijkste indicator van de effectiviteit van aardingsgeleiders - de waarde van hun weerstand.

Het moet onthouden worden! Bij het maken van een aardingsapparaat voor een huis of appartement belangrijk punt- karakteristiek interne bedrading voorwerp. De draad moet drieaderig zijn, met fase, nul en aarde.

Bijna overal is er vraag naar de installatie van een aardingsapparaat.

Aardingssysteem: reikwijdte en werkingsprincipe

Bij juiste organisatie aardingsbeveiligingssysteem, moeten de volgende werkingsprincipes worden geïmplementeerd:

1. De vorming van een elektrisch circuit met lage weerstand in geval van kortsluiting. Elektrische stroom zal naadloos langs deze snelweg stromen. De elektrische veiligheid van de gebruiker is gewaarborgd. Als een persoon tijdens een faseonderbreking per ongeluk een huishoudelijk apparaat aanraakt, staat er geen potentieel gevaarlijke spanning op de behuizing van het apparaat.
2. Zorgen voor bescherming tegen inductieve stromen. Dergelijke soorten stromen kunnen optreden als gevolg van een directe blikseminslag en er wordt elektromagnetische en elektrostatische inductie gevormd.

Gezien het belang van de bovenstaande principes van het systeem, wordt beschermende aarding veel gebruikt in:

1. Elektrisch netwerk met een spanning van minder dan 1 kW:

• met wisselstroom van drie driefasige geleiders met neutrale isolatie;
• met wisselstroom van twee enkelfasige geleiders, die geïsoleerd zijn van de grond;
• met gelijkstroom van twee geleiders in aanwezigheid van isolatie van de stroombronwikkeling.

1. Elektrische netwerken met een spanning van meer dan 1 kW. Elke modus van wikkelingen van de voeding van gelijkstroom en wisselstroom is mogelijk.

Herinneren! De functionaliteit van het beveiligingssysteem zal alleen op het juiste niveau zijn als er een netwerk is met een geïsoleerde nulleider.

Aarding is een complex systeem. Alle fasen daarin zijn met elkaar verbonden en beïnvloeden de betrouwbaarheid van de daaropvolgende werking. De belangrijkste taak beginstadium productie - de keuze van de aardingsconfiguratie.

Classificatie van aardingsapparaten

In overeenstemming met de Electrical Installation Rules (PUE) kan beschermende aarding worden geïmplementeerd met behulp van twee soorten aardelektroden: natuurlijk of kunstmatig. Aardingselementen van deze twee categorieën hebben bepaalde structurele verschillen en installatiekenmerken:

1. Natuurlijke aardingsapparaten. Dergelijke aardingsgeleiders kunnen worden weergegeven door:

• objecten van geleidende onderdelen van derden die direct contact hebben met de grond;
• objecten in contact met de grond via een speciaal tussenliggend geleidend medium.

De meest voorkomende ontwerpen van dit type aarding zijn:

• metalen constructies van gebouwen en funderingen;
• metalen omhulsels van geleiders;
• omhulsel.

Het is noodzakelijk om elementen van deze categorie aardgeleiders op ten minste twee plaatsen aan te sluiten.

Belangrijk! Het is verboden om als natuurlijke aardingselementen te gebruiken: leidingen van verwarmingsleidingen; gaspijpleidingen; pijpleidingen van brandbare vloeistoffen en warmwatervoorziening; omhulsels van ondergrondse draden met een aluminium basis.

1. Kunstmatige aarding. Een speciale productie van dergelijke structuren wordt geïmpliceerd. Als materialen voor het kunstmatig creëren van bescherming worden de volgende gebruikt:

• stalen buizen van bepaalde afmetingen;
• stalen band met een dikte van meer dan 4 mm;
• staaf staal.

Het is belangrijk om te weten! Diepe kunstmatige aardelektroden zijn erg populair. De elektroden van dergelijke constructies zijn gegalvaniseerd of verkoperd. Voordelen - lage productiekosten en duurzaamheid van elementen.

Er moet rekening worden gehouden met specifieke verschillen tussen kunstmatige en natuurlijke aardingsapparaten bij het maken van berekeningen die hun optimale configuratie bepalen.

Hoe de parameters van de belangrijkste aardingselementen worden berekend

Op basis van de resultaten van dergelijke berekeningen wordt een tekening van het aardingsapparaat van het object ontworpen.

Belangrijk! Het apparaat, gemonteerd in overeenstemming met alle ontwerpgegevens van het aardingsschema, stelt u in staat om maximale operationele efficiëntie van het gehele beschermende aardingscomplex te bereiken.

De basis van berekeningen zijn de toegestane limieten van stap- en aanraakspanning. Op basis hiervan wordt de configuratie (grootte, aantal) van aardelektroden en het principe van hun plaatsing berekend.

De berekeningen zijn gebaseerd op de volgende gegevens:

1. Beschrijving van de kenmerken van een bepaald elektrische apparatuur: type installatie; hoofd structurele elementen apparaat; werkspanning; mogelijke opties, waardoor aarding van neutralen van zowel transformerende als genererende apparaten kan worden uitgevoerd.
2. Aardingsconfiguratie. Dergelijke gegevens zijn nodig om de optimale onderdompelingsdiepte van de elektroden te bepalen.
3. Informatie over de onderzoeken die zijn uitgevoerd om de soortelijke weerstand van de bodem in een bepaald gebied te meten. Bovendien wordt rekening gehouden met de klimaatinformatie van de zone waar het systeem wordt geïnstalleerd.
4. Informatie over geschikte natuurlijke aardingselementen die in het werk kunnen worden gebruikt. Er zijn gegevens nodig over de werkelijke waarden van de huidige verspreiding in deze objecten. Je kunt ze krijgen door speciale metingen.
5. Het resultaat van een standaardberekening van de exacte indicatoren van de geschatte grondstroomafsluiting.
6. Berekende waarden van normatieve standaardisatie van toegestane spanningskarakteristieken volgens de PUE.
7. Indicatoren van weerstand tegen seizoensgebonden bevriezing van de bodemlaag, tijdens de periode van drogen en bevriezen. Rekening houden met dergelijke waarden is noodzakelijk voor de berekening van aardingselementen die zich in een homogene omgeving bevinden. Er worden speciale gestandaardiseerde coëfficiënten toegepast.
8. Als het nodig is om een ​​complexe groep aardingsschakelaars te installeren, bestaande uit verschillende elementen, is het noodzakelijk om alle potentialen te kennen die op de gemonteerde elektroden zullen worden geïnduceerd. Hiervoor zijn gegevens nodig over de weerstandswaarden van alle grondlagen.

Belangrijk! Als het systeem in twee grondlagen wordt geplaatst, wordt rekening gehouden met de weerstandsindex van elk van hen. Dit is nodig om nauwkeurige gegevens over de vermogensparameters van de bovenste bodemlaag te bepalen.

Het principe van het berekenen van de weerstand van aardgeleiders

Er zijn veel manieren om de kenmerken van de belangrijkste aardingselementen te berekenen, maar de belangrijkste parameter voor dergelijke berekeningen is er één: de weerstandsindex. De optimale waarde wordt bepaald aan de hand van de gegevens van de normatieve regulatie van de PUE. Het is onmogelijk om een ​​betrouwbare beschermende aarding van een object te implementeren zonder de weerstand van de belangrijkste elementen ervan te berekenen.

Het is bijvoorbeeld nodig om de aardingsweerstand te bepalen voor elektrische apparatuur met een spanning van meer dan 1 kW, met een geïsoleerde nulleider. In overeenstemming met de profielgegevens van de documentatie is het noodzakelijk om de formule R≤250 / I te gebruiken, waarbij:

• I - indicator van de geschatte grondstroom;
• R is een indicator van de weerstand van het aardingsapparaat, die niet hoger mag zijn dan 10 ohm.

In overeenstemming met de PUE (1.7.104), rekening houdend met de wettelijke informatie over de indicatoren van de aanraakstroom (bijvoorbeeld 50 V is geschikt), wordt de formule gewijzigd: R≤U / I, waarbij U de aanraking is stroom (50 V).

Belangrijk! Met een geïsoleerde nulleider is het in de regel niet nodig om de weerstandswaarde onder vier ohm gelijk te maken. 0 wordt echter beschouwd als een ideale indicator van de weerstand van het aardingssysteem.De hoofdtaak, waarop de productie van alle profielberekeningen is teruggebracht, is ongewijzigd - om de laagst mogelijke weerstand van het systeem te bereiken.

Naast de berekening van parameters, is een belangrijk punt bij de productie van aarding de keuze van een apparaatverbindingsschema.

Huis aardingsschema's

Een van de belangrijkste elementen die nodig zijn om elektrische en brandveiligheid object is beschermende aarding, daarom is het natuurlijk dat competent technologische productie een dergelijk systeem heeft de hoogste prioriteit. Het is onmogelijk om het gewenste resultaat van het oplossen van dit probleem te bereiken zonder de juiste keuze van een schematische verbindingsoptie en aansluiting van aardingselementen.

Herinneren! Elk element waarmee beschermende aarding wordt geïmplementeerd, heeft een schematische aanduiding. Om de beste optie te kiezen voor een schematische rechtvaardiging voor het aansluiten van een dergelijk systeem, moet een persoon zowel alfabetisch, grafisch als kleur begrijpen.

In de praktijk worden vaker twee soorten verbindingen gebruikt: TN-C-S- en TT-schema's. Verschillen in circuitontwerp:

Het cijfer 1 in de afbeelding geeft de aarding van de bron aan; het nummer 2 is het huis en 3 is het huisaardingsapparaat zelf.

Belangrijk! In het TT-schema ontbreekt de organisatie van gebruikersbescherming bij stroomlekkage bij een isolatiefout volledig. Installeer daarom een ​​aardlekschakelaar voor elektrische bedrading geïmplementeerd volgens de TT-regeling is een must.

Vanwege de aanzienlijke moeilijkheid bij het uitvoeren van aardingswerkzaamheden volgens het TT-schema, worden de meeste objecten geaard via het TN-C-S-systeem.

Aarding - belangrijk element het waarborgen van de brandveiligheid van het gebouw en de elektrische veiligheid van de bewoners. Het is niet de moeite waard om aan de creatie ervan te beginnen, alleen geleid door de algemene concepten om te definiëren wat beschermende aarding is. Het is noodzakelijk om de theoretische en praktische kenmerken apparaten van een elektrisch beveiligingssysteem, de berekening van zijn parameters begrijpen en de waarde van zijn weerstand na installatie kunnen meten. Bij gebrek aan vaardigheden en benodigde materialen U moet de uitvoering van dergelijke werkzaamheden toevertrouwen aan gespecialiseerde specialisten.

Aarden wordt genoemd elektrische verbinding elektrisch geleidende onderdelen van de apparatuur met de grond. Het bestaat uit een aardgeleider en een geleider die erop is aangesloten. Onderstaande figuur laat zien klassiek schema zijn verbindingen.

Aardverbindingsschema in een privéwoning

Rood geeft fase aan, blauw geeft neutraal aan. Ze gaan van de pool van respectievelijk de hoofdvoeding naar de bussen L en N. De aarddraad die is aangesloten tussen de aardelektrode en de PE-bus van de afscherming is zwart aangegeven. Ze gaan het schild in, van waaruit bedrading rond het huis wordt gemaakt.

Soorten

Afhankelijk van waarom aarding nodig is, onderscheidt het zich door typen:

1. Werken. In de industrie worden punten van stroomvoerende delen van elektrische installaties geaard om te creëren normale omstandigheden werk. Elektrische veiligheid is hier niet het doel. Werkende grond ontworpen voor de werking van elektrische apparatuur in noodmodus wanneer er een storing optreedt aan de behuizing of schade aan de isolatie. Zo wordt de nulleider van de generator of transformator geaard.

Werkende aarding gebeurt rechtstreeks met een aardgeleider of via extra apparaten (reactoren, weerstanden, afleiders).

1. Beschermend. Aarding is bedoeld om een ​​persoon te beschermen zodat hij niet wordt geraakt door een elektrische stroom. Het lichaam geleidt elektriciteit en heeft veel weerstand. Elektrische schokken treden niet alleen op als gevolg van het aanraken van geleidende elementen. In dit geval moet er nog steeds een elektrisch circuit worden gevormd. Het ontstaat tussen de grond, waarop een persoon met zijn voeten rust, en een blootliggende geleider, onder spanning, waarmee contact ontstaat.

Hoe hoger de luchtvochtigheid van het aardoppervlak, hoe meer stroom er door het lichaam gaat, wat een aanzienlijk gevaar vormt.

1. Van bliksem. Op de plaats van de blikseminslag bereikt de temperatuur 30 duizend graden, wat het leven van mensen en de veiligheid van gebouwen bedreigt. Statistieken tonen aan dat 20% van de branden in particuliere woningen wordt veroorzaakt door blikseminslag. Daarom is het noodzakelijk om bliksemafleiders op gebouwen te installeren.

Beschermingssysteem

Het beveiligingssysteem bestaat uit 3 delen:

• Bliksemafleider - vangt de klap op en geeft de stroom verder door. Het is een ronde staaf met een diameter van minimaal 10 mm en een lengte van 250 mm. Het bevindt zich op het dak, op grote hoogte, waar de kans op een ontlading maximaal is.

De straal van de beschermingszone aan de basis van de staaf wordt bepaald door de formule:

r = 1.732∙h, waar

h is het hoogteverschil tussen de bovenste punten van het huis en de bliksemafleider.

Ook dient rekening gehouden te worden met de conische vorm van de te beschermen ruimte.

1. Neerwaartse geleider - dient om stroom over te dragen van de bliksemafleider naar de aardelektrode. Hiervoor wordt een walsdraad met een diameter van 6 mm gebruikt, die aan de bliksemafleider wordt gelast, waarna deze langs de muur naar de aardelektrode wordt neergelaten met een maximale afstand van ramen en deuren. De neerwaartse geleider mag niet worden gebogen, zodat er op deze plaats geen vonkontlading ontstaat. Het is zo kort mogelijk gemaakt.
2. Bliksembeveiliging aarding en huishoudelijke apparaten worden gemeengoed gemaakt. Het meest gebruikelijke apparaat is in de vorm van een circuit van drie elektroden die in de grond worden gedreven en door middel van lassen met elkaar worden verbonden door een stalen strip. De aardingsschakelaar bevindt zich op een afstand van meer dan 1 m van de muren en meer dan 5 m van de veranda, looppaden en looppaden.

Bliksembeveiligingssysteem voor een woonhuis

Natuurlijke grond

Om aarding te creëren, is het handig om metalen delen van gebouwen en constructies te gebruiken die in contact staan ​​met de grond. Dit kan funderingsversterking zijn, ondergrondse leidingen of kabelmantels, grondcommunicatie (spoorwegen). Dit alles kan alleen worden gebruikt in gevallen waarin aan alle vereisten voor aardgeleiders is voldaan. Het voordeel van deze methode is een aanzienlijke kostenbesparing en geen noodzaak om de apparaten te bedienen.

Funderingen worden vaak gebruikt als aardelektrode, maar hiervoor moet aan bepaalde voorwaarden worden voldaan:

• vochtigheid van de omringende grond is niet lager dan 3%;
• afwezigheid agressieve omgeving, bijdragend aan het ontstaan ​​van corrosie;
• de wapening staat niet onder invloed van mechanische spanning;
• alle details van metalen constructies vormen een onlosmakelijk elektrisch circuit, waarvoor jumpers met een doorsnede van minimaal 100 mm 2 in de openingen worden gelast;
• de aanwezigheid in beton van ingebedde metalen delen waarmee een aardgeleider kan worden verbonden.

Beschermende aarde

Het belangrijkste element is een aardlus, bestaande uit metalen elektroden die zich in de grond bevinden. Het zijn staven, hoeken, buizen of platen met een lengte van minimaal 2,5 m. Hun belangrijkste taak is het afvoeren van stroming in de grond, waarvan de effectiviteit afhangt van de bodemsamenstelling en het klimaat.

Bij het installeren van aarding moet u weten waaruit de grond bestaat. Het kan klei, zand, aarde, enz.

Elk onderdeel heeft zijn eigen elektrische geleidbaarheid, die bepaalt hoe de grond goed moet worden ontworpen. Klei heeft een weerstand van 20 Ohm * M, zand - 10-60 Ohm * M (afhankelijk van de luchtvochtigheid), tuinaarde- 40 Ohm * M, grind - 300 Ohm * M.

Op het circuit is een aardgeleider aangesloten.

Driehoekige aardlus

Elektroden mogen niet worden gecoat met diëlektrische corrosiewerende verbindingen. U kunt alleen vernis aanbrengen op de laspunten.

De vereisten voor de geleider van het circuit naar de elektrische installatie zijn sterkte en weerstand tegen corrosie. De geleiders kunnen stalen banden zijn met een afmeting van 5x30 mm en staven met een diameter van 10 mm of meer. Vanwege de geringe belasting is een walsdraad met een diameter van 6 mm geschikt om mee te geven.

Door moderne normen elektrische bedrading in een appartement of in een privéwoning wordt uitgevoerd met een driedraads draad, waarbij een ervan een fase is, de andere nul en de derde aarding. Beveiliging is aangesloten tussen het circuit en de behuizingen van elektrische apparaten. Stopcontacten en stekkers worden geleverd met geaarde contacten die zijn aangesloten op de behuizing van het apparaat, wanneer ingeschakeld, is naast elektriciteit ook aarding aangesloten.

Wanneer de fase de behuizing raakt, ontstaat er door slijtage van de isolatie een lekstroom, die het circuit binnendringt en in de grond verdwijnt. Voor kleine stromen wordt de aardlekschakelaar geactiveerd en voor kortsluiting - stroomonderbrekers. In beide gevallen gaat de stroom van het lichaam van het elektrische apparaat door de beschermende geleider, aangeduid als PE, naar het circuit en verspreidt zich in de grond.

Hoe hoger de elektrische eigenschappen van de aardelektrode, hoe beter deze een persoon beschermt tegen elektrische schokken.

Voor particuliere woningbouw, de weerstand van de beschermende aardlus verschillende voorwaarden is:

• beschermend - van netspanning bij 220V of 380V - 30 Ohm (TN-C-S-systeem);
• gasleiding naar het huis - 10 ohm;
• bliksembeveiliging - 10 Ohm;
• telecommunicatieapparatuur - 2 of 4 ohm.

Aardingssystemen voor elektrische installaties

Beschermende aardingssystemen zijn afhankelijk van de kenmerken van de voeding, zoals een geïsoleerde of stevig geaarde nulleider. Er zijn er maar drie:

1. Het TN-systeem bevat een doodgeaarde nulleider, met daarop de aansluiting van metalen delen van de elektrische installatie.

Hoe ziet een TN-systeem eruit?

Afhankelijk van de manieren om de nulwerker te gebruiken (N) en beschermend (PE) geleiders in het systeem worden subgroepen gevormd:

• TN-C - combinatie van PE- en N-geleiders in één draad over de gehele lengte van het netwerk naar de consument (het oude Sovjetschema, dat momenteel niet wordt gebruikt);
• TN-C-S - combinatie van PE- en N-geleiders in één draad van een transformatorstation met hun scheiding bij de ingang van schakelbord. Dit systeem vereist extra aarding.
• TN-S - scheiding van neutrale en beschermende draden door het hele netwerk (het veiligste schema).

1. IT-systeem met geïsoleerde of resonant verbonden nulleider. Hier hebben niet-geleidende metalen delen van elektrische apparatuur een aparte aarde.

Hoe ziet een IT-systeem eruit?

Het IT-systeem wordt gebruikt in instellingen waar bijzonder gevoelige apparatuur werkt.

1. Een TT-systeem met een stevig geaarde nulleider, en consumenten hebben een aparte beschermende aarde (voornamelijk modulaire pin), niet aangesloten op de neutrale draad N.

Hoe ziet TT eruit?

Video. Soorten aarding

Aarding is noodzakelijk in alle stroomvoorzieningsnetwerken, ook in particuliere huizen en appartementen. Allereerst is het een beveiligingssysteem bij het gebruik van elektriciteit.

De aanwezigheid van een aardingscontact in moderne stopcontacten is gemeengoed geworden. Het komt overeen met het contact op de stekker van elk elektrisch apparaat. Laten we proberen erachter te komen waarom aarding nodig is.

Wat is aarden

Aarding is de verbinding van geleidende elementen die normaal niet onder spanning staan ​​met een aardelektrode - een metalen structuur die in de grond is begraven met een lage elektrische weerstand. Als de genoemde geleidende elementen kunnen de metalen behuizing van de elektrische installatie, de werkende lichamen van machines of huishoudelijke apparaten, enz. Werken.

De afschermingsvlechten van elektrische kabels zijn ook geaard.

Waar is gronding voor?

• functioneel;
• voor bliksembeveiliging.

Beschermend biedt veilige operatie elektrische installaties.

De functie wordt gebruikt om het apparaat of circuit te bedienen - het speelt dezelfde rol als de neutrale geleider in het lichtnet.

In bliksembeveiligingssystemen is de aardelektrode verbonden met de bliksemafleider.

Werkingsprincipe

De grondlus functioneert vanwege het vermogen van de grond om te absorberen elektrische lading. Als de apparatuurbehuizing onder spanning komt te staan ​​als gevolg van een defecte isolatie, zal de lading naar de grond lopen. Wanneer de gebruiker de behuizing aanraakt, volgt de stroom nog steeds de weg van de minste weerstand, d.w.z. door de grond, en niet door het menselijk lichaam. Zonder aarding zou de gebruiker in een dergelijke situatie elektrisch letsel oplopen.

De voorwaarde voor de normale werking van de aarding is een lage weerstand van de aardgeleider. Deze waarde is afhankelijk van de bodemparameters:

• dikte;
• vochtigheid;
• zoutgehalte;
• grondcontactgebied.

Het vermogen van de bodem om de lading op te nemen neemt sterk af als het vriest. Daarom worden de aardingspennen naar binnen gedreven tot een diepte onder het vriespunt, die afhangt van de breedtegraad van het gebied. Gegevens over de diepte van bevriezing van de bodem gratis te downloaden verschillende regio's Russische Federatie worden gegeven in SNiP "Bouwklimatologie".

Visuele demonstratie van aarding

Op moeilijk doordringbare rots-, zand- en permafrostbodems worden elektrolytische aardelektroden uit een L-vormige geperforeerde buis gebruikt. Binnenin zit een reagens dat een zoute omgeving vormt. Deze laatste wordt gekenmerkt door een hoge geleidbaarheid en een laag vriespunt. Het lange deel van de aardelektrode wordt begraven in een ondiepe greppel, het korte deel wordt naar de oppervlakte gebracht. Het wordt op drie manieren gebruikt:

• voor het aanvullen van een nieuw reagens;
• voor het gieten van water (veroorzaakt een chemische reactie tijdens de droge periode).

Een andere moderne versie aardelektrode - . Het bestaat uit vele secties die zijn verbonden door schroefdraad of anderszins. Terwijl ze de grond in worden gedreven, worden er steeds meer secties vastgeschroefd. Zo'n aardelektrode kan dus, in tegenstelling tot de klassieke van meerdere pinnen, op elke diepte worden geïnstalleerd. Verbind de secties speciale regels en het gebruik van geleidende pasta. Bij verstopping wordt een speciaal mondstuk gebruikt dat de draad tegen beschadiging beschermt. De modules zijn gemaakt van staal en gecoat met koper of zink, wat hun weerstand vermindert en hun levensduur verlengt.

Elektrolytische en modulaire aarding zijn duur, omdat hun traditionele tegenhangers in trek blijven. De pinnen in dit ontwerp zijn anders gerangschikt:

• op de hoekpunten van een gelijkzijdige driehoek nabij het object;
• op de hoeken van het object;
• rond de omtrek van het object.

Het aantal staven en de afstand daartussen worden bepaald door berekening.

De weerstand van de aardelektrode wordt periodiek gecontroleerd. De maximaal toegestane waarde is 30 ohm.

Gecombineerde beveiliging van aardingsapparaten en zekeringen

Aarding verwijdert niet alleen gevaarlijke stroom, maar zorgt er in aanwezigheid van een beveiligingsapparaat voor dat de noodapparatuur wordt uitgeschakeld. Wanneer een fasegeleider contact maakt met een geaarde behuizing, werkt het netwerk in een modus die dicht bij een kortsluiting (kortsluiting) ligt, vergezeld van een sterke toename van de stroomsterkte in het circuit. Hierop reageert een automatische schakelaar (VA) die aan de ingang van de elektrische leiding naar het object moet worden aangebracht.

Toegegeven, dit is alleen mogelijk met een zeer lage weerstand van de aardelektrode, wat uiterst zeldzaam is. In de meeste gevallen is de kans op een VA-trip vrij laag. Met een aardingsweerstand van 10 ohm zal de stroom in het circuit bijvoorbeeld I \u003d 220 / 10 \u003d 22 A zijn. Automatische machines kunnen, volgens de vereisten van GOST, een stroom weerstaan ​​​​die 1,42 keer hoger is dan de nominale waarde voor een uur. Dat wil zeggen, een machine van 16 A met een stroom van 22 A zal bijna 60 minuten niet uitschakelen (16 * 1,42 = 22,72 A).

Aardingsschema

Betrouwbaardere automatische bescherming - of. Dit apparaat vergelijkt de stromen in de fase- en neutrale geleiders en, als er een verschil wordt gedetecteerd, wat wijst op lekkage, wordt het circuit losgekoppeld. Door gevoeligheid, dat wil zeggen de minimale hoeveelheid stroomlekkage die de werking veroorzaakt, zijn aardlekschakelaars onderverdeeld in verschillende categorieën:

1. Bescherming tegen elektrische schokken: 10 mA - geïnstalleerd in ruimtes met een hoge luchtvochtigheid en 30 mA - in droge ruimtes.
2. Brandbestrijding - voor 100, 300 en 500 mA.

Braworden gebruikt in voorzieningen waar kortsluiting brand kan veroorzaken. Ze beschermen delen van het netwerk waar elektrische schokken praktisch uitgesloten zijn, bijvoorbeeld verlichtingscircuits.

Ze zijn niet uitwisselbaar. VA beschermt tegen kortsluiting en overbelasting, RCD - tegen elektrische schokken. Idealiter zou de ingang en elke consumentengroep moeten worden beschermd door zowel VA als aardlekschakelaar.

Geaarde niet-elektrische apparatuur

Constructies die op geen enkele manier met elektriciteit zijn verbonden, zijn ook verbonden met het aardelektrodensysteem:

1. Hekken en andere constructies op viaducten en galerijen, waarbij bij een bliksemontlading van dichtbij een gevaarlijk potentiaalverschil ontstaat. Hetzelfde kan gebeuren met een leiding of container waarin zich een brandbare stof bevindt. Vanwege de geïnduceerde spanning is vonkvorming mogelijk, gevolgd door een explosie, daarom zijn dergelijke constructies ook geaard.
2. Producten waarin zich tijdens het gebruik een statische lading opbouwt. In wezen zijn dit pijpleidingen en containers: statische elektriciteit wordt gevormd door de wrijving van de deeltjes van het getransporteerde medium. Om deze reden is de brandstoftoevoer naar vliegtuigen beperkt.
3. Pijpleidingen van aanzienlijke lengte. Volgens de wet elektromagnetische inductie, in dergelijke pijpleidingen bij het wisselen magnetisch veld Aarde, en het is altijd instabiel onder invloed van de zonnewind, de zogenaamde zwerfstromen worden gevormd. Daarom zijn ze met een bepaalde stap verbonden met de aardelektroden.

Verschil met nulstelling

Nulstelling is de verbinding van de geleidende delen van een elektrische installatie met een doodgeaarde nulleider van een stroombron (met een nulleider). De weerstand is veel minder dan de weerstand van de aardelektrode. Daarom, wanneer de fase wordt gesloten voor de nulbehuizing van het apparaat, is er gegarandeerd een kortsluitstroom, wat leidt tot de werking van de stroomonderbreker.

In het meest voorkomende aardingssysteem van het TN-type worden zowel aarding als aarding gelijktijdig uitgevoerd.

Aansluiting op de neutrale kern wordt uitgevoerd boven de aardlekschakelaar. Anders blijven de stromen in de fase- en neutrale geleiders nadat de fase naar de behuizing is gesloten gelijk en zal het beveiligingsapparaat niet werken.

Over aardingssystemen

Er worden verschillende aardingssystemen gebruikt, aangegeven door een combinatie van letters. De letters hebben de volgende betekenis:

• I: geïsoleerde geleider;
• N: er is een verbinding met een stevig geaarde nulleider;
• T: er is een verbinding met de aardedraad.

Er zijn drie hoofdtypen aardingssystemen:

1. IT-type- systeem met geïsoleerde nuldraad. In dit systeem is het geïsoleerd van of in contact met de nulleider via een hoogwaardige weerstand of een luchtspleet. BIJ residentiële gebouwen is niet van toepassing. Ontworpen voor het aansluiten van apparaten met speciale eisen op het gebied van veiligheid en stabiliteit. Het wordt voornamelijk gebruikt in laboratoria en medische instellingen.
2. Typ TT- systeem met onafhankelijke aarding. De beste optie. Het voorziet in het gebruik van twee aardgeleiders - voor de bron van elektrische stroom en metalen elementen van het systeem die geen bescherming hebben. De aarddraad (PE) in dit systeem is onafhankelijk en de prestaties in het gebied tussen de apparatuur en de transformator zijn verbeterd. Er kunnen problemen zijn bij het kiezen van de diameter voor uw eigen aardelektrode. Dit nadeel wordt gecompenseerd door de installatie van een beschermend uitschakelsysteem.
3. TN-type. De aardingsdraad in een dergelijk systeem wordt gecombineerd met de nulleider, dus wanneer een fase op de behuizing uitvalt, treedt er kortsluiting op en verbreekt de machine het circuit. Dit zorgt ervoor hoog niveau veiligheid.

Diverse aardingssystemen

TN-systemen worden het meest gebruikt. Er zijn drie ondersoorten:

1. TN-S: optie met nul en gedeelde werkende geleider. Om de veiligheid te vergroten, worden er in plaats van één neutrale draad twee gebruikt: de ene wordt gebruikt als een beschermende draad, de tweede wordt gebruikt als een neutrale draad met een verbinding met een stevig geaarde nulleider. Zo'n systeem biedt de beste bescherming door een elektrische schok.
2. TN en TN-C-S: optie met PEN-wire en een paar nullen. Op de apparatuur is een neutrale draad aangesloten, opgesplitst in PE- en N-geleiders.
3. In TN-C-S na scheiding wordt een tweede aardgeleider geïnstalleerd, die zorgt voor een ononderbroken werking van het systeem.

Voordelen van het TN-systeem:

• het apparaat is vrij eenvoudig;
• bescherming tegen bliksemontladingen;
• om de bedrading te beschermen volstaat het om stroomonderbrekers te installeren.

Nadelen:

• er is een mogelijkheid van nul doorbranden van buitenaf met daaropvolgende uitval van de metalen behuizingen van de apparatuur;
• apparatuur voor potentiaalvereffening is vereist.

Het TN-systeem is niet erg geschikt voor landelijke gebieden.

Het leven van mensen hangt soms af van de juiste organisatie van aarding. Organisatie betekent niet alleen het apparaat, maar ook de tijdige controle van de weerstand van de aardelektrode. Door oxidatie of veranderingen in bodemparameters kan deze worden overschat, waardoor de beschermende werking van aarding verloren gaat.

Beschermende aarde is een systeem dat is ontworpen om de effecten van elektrische stroom op een persoon te voorkomen door opzettelijk de behuizing en niet-stroomvoerende delen van de apparatuur die onder spanning kunnen staan, met de aarde te verbinden. Aardingssystemen kunnen natuurlijk of kunstmatig zijn.

Wat is aarden en waarom is het nodig?

Aardingsapparaten zijn opzettelijke verbindingen door geleiders elektrische soort diverse stopcontacten.

Het doel van aarding is om de effecten van elektrische stroom op een persoon te voorkomen. Een ander doel van beschermende aarding is het omleiden van spanning van het lichaam van de elektrische installatie via een aardingsapparaat naar aarde.

Het belangrijkste doel van aarden is het verminderen van het potentiaalniveau tussen het punt dat geaard is en de grond. Dit reduceert de stroomsterkte tot het laagste niveau en vermindert het aantal schadelijke factoren die in contact komen met onderdelen. elektrische apparaten en installaties waarbij er een panne aan de romp was.

Wat is neutraal?

Neutraal is een nul-beschermende geleider die de nulleiders van elektrische installaties in driefasige elektrische stroomnetwerken verbindt. Toepassingsgebied - nulstelling van elektrische installaties.

Het step-down onderstation, waar de transformatorinstallatie zich bevindt, is voorzien van een eigen aardlus. Dit circuit bestaat uit een stalen band en staven die op een speciale manier in de grond zijn begraven. Vanuit het onderstation wordt een kabel met 4 aders gelegd naar de verbruiksbronnen in het schakelbord. Wanneer de elektriciteitsverbruiker stroom nodig heeft van een driefasig circuit, moeten alle 4 de kernen worden aangesloten. Wanneer een andere belasting op de geleiders wordt aangesloten, ontstaat er een neutrale verplaatsing in het systeem, om deze verplaatsing te voorkomen wordt een neutrale geleider gebruikt. Het helpt om de belasting symmetrisch over alle fasen te verdelen.

Wat zijn PE- en PEN-geleiders?

Een PEN-geleider is een geleider die de functies van een nulbeschermende en nulwerkende geleider combineert. Het komt uit het onderstation en is verdeeld in PE- en N-geleiders, direct bij de verbruiker.

PE-geleider is een aardleiding die we bijvoorbeeld in een appartement gebruiken in een stopcontact met aarding. PE-geleider wordt gebruikt voor het aarden van apparaten, installaties en apparaten waarbij het spanningsniveau niet hoger is dan 1 kV.

Dit type aarding wordt alleen gebruikt voor veiligheidsdoeleinden. Deze aarding zorgt voor een continue verbinding van alle blootgestelde en externe delen. Het mechanisme zorgt ervoor dat de stroom naar de grond wordt afgevoerd, die verscheen als gevolg van het binnendringen van elektrische stroom op het lichaam van een apparaat.

PEN-conductor (combinatie van nul beschermende en nul werkende geleider) wordt gebruikt bij gebruik van een TN-C type aardingssysteem.

Soorten kunstmatige aardingssystemen

In de classificatie van aardingssystemen zijn er natuurlijke en kunstmatige soorten aarding.

Aardingssystemen van het kunstmatige type:

• TN-S;
• TN-C;
• TNC-S;

Soorten aarding - decodering van de naam:

• T -- aarding;
• N - aansluiting van de geleider op de nulleider;
• ik - isolatie;
• C - combinatie van de opties van een functionele en neutrale draad van een beschermend type;
• S -- afzonderlijk gebruik van draden.

Veel mensen zijn geïnteresseerd in de vraag wat werkaarding wordt genoemd. Op een andere manier wordt het functioneel genoemd. Het antwoord op deze vraag wordt gegeven in paragraaf 1.7.30 van de PUE. Dit is de aarding van de punten van stroomvoerende delen elektrische installatie. Het wordt gebruikt om de werking van elektrische apparaten of installaties te verzekeren, en niet voor beschermingsdoeleinden.

Velen maken zich ook zorgen over de vraag wat beschermende aarding is. Dit is het proces van het aarden van apparaten om de elektrische veiligheid te waarborgen.

Systemen met stevig geaarde nulleider van het TN-aardingssysteem

Deze systemen omvatten:

• TN-C;
• TN-S;
• TNC-S;

Volgens clausule 1.7.3 van de PUE is een TN-systeem een ​​systeem waarin de nulleider van de stroombron doofgeaard is en de open geleidende delen van de elektrische installatie zijn verbonden met de doofgeaarde nulleider van de bron door middel van nul beschermende geleiders.

TN omvat elementen zoals:

• middelpuntaarding, die verband houdt met de voeding;
• externe geleidende delen van het apparaat;
• geleider van het neutrale type;
• gecombineerde geleiders.

De nulleider van de bron is doof geaard en de externe geleiders van de installatie zijn verbonden met het doof geaarde middelpunt van de bron met behulp van geleiders van het beschermende type.

Het is mogelijk om alleen een aardlus te maken in elektrische installaties, waarvan het vermogen niet groter is dan 1 kV.

TN-C-systeem

In dit systeem zijn de nulbeschermende en nulwerkende geleiders gecombineerd tot één PEN-geleider. Ze worden door het hele systeem gecombineerd. De volledige naam is Terre-Neutre-Combine.

Onder de voordelen van TN-C kan alleen een eenvoudige installatie van het systeem worden onderscheiden, wat niet veel moeite en geld kost. Installatie vereist geen verbetering van reeds geïnstalleerde kabel- en bovengrondse hoogspanningslijnen, die slechts 4 geleidende apparaten hebben.

Nadelen:

• vergroot de kans op een elektrische schok;
• lijnspanning kan verschijnen op het lichaam van de elektrische installatie tijdens een open circuit;
• grote kans op verlies van het aardingscircuit in geval van schade aan het geleidende apparaat;
• zo'n systeem beschermt alleen tegen kortsluiting.

TN-S-systeem

De eigenaardigheid van het systeem is dat elektriciteit via 5 geleiders aan consumenten wordt geleverd driefasig netwerk en via 3 geleiders in een enkelfasig netwerk.

In totaal vertrekken 5 geleidende bronnen van het netwerk, waarvan er 3 de functie van de vermogensfase vervullen, en de overige 2 zijn neutrale geleiders die zijn verbonden met het nulpunt.

Ontwerp:

1. PN is een neutraal mechanisme dat betrokken is bij het circuit van elektrische apparatuur.
2. PE is een stevig geaarde geleider die een beschermende functie vervult.

Voordelen:

• installatiegemak;
• lage aanschaf- en onderhoudskosten van het systeem;
• hoge mate van elektrische veiligheid;
• geen contourvorming nodig;
• de mogelijkheid om het systeem te gebruiken als stroomlekbeveiliging.

TN-C-S-systeem

Het TN-C-S-systeem omvat scheiding dirigent PEN op PE en N in een deel van de keten. Meestal vindt de scheiding plaats in het schild in huis en daarvoor worden ze gecombineerd.

Voordelen:

• eenvoudig apparaat verdedigingsmechanisme door blikseminslag;
• bescherming tegen kortsluiting.

Nadelen van gebruik:

• laag beschermingsniveau tegen verbranding van de neutrale geleider;
• de mogelijkheid van fasespanning;
• hoge installatie- en onderhoudskosten;
• spanning kan niet automatisch worden uitgeschakeld;
• geen huidige bescherming buitenshuis.

TT-systeem

TT is ontworpen om een ​​hoog beveiligingsniveau te bieden. Geïnstalleerd in elektriciteitscentrales met lage niveaus technische staat, bijvoorbeeld waar blanke draden worden gebruikt, elektrische installaties die buiten staan ​​of op steunen zijn bevestigd.

TT is gemonteerd volgens het schema van vier geleiders:

• 3 fasen voedingsspanning worden onder een hoek van 120 ° onderling verplaatst;
• 1 gemeenschappelijke nul vervult de gecombineerde functies van een werkende en beschermende geleider.

TT-voordelen:

• hoge mate van weerstand tegen vervorming van de draad die naar de consument leidt;
• kortsluitingsbeveiliging;
• Kan worden gebruikt in elektrische hoogspanningsinstallaties.

Nadelen:

• geavanceerd bliksembeveiligingsapparaat;
• onmogelijkheid om de fasen van de kortsluiting van het elektrische circuit te volgen.

Systemen met geïsoleerde nulleider

Tijdens de transmissie en distributie van elektrische stroom naar consumenten wordt een driefasensysteem gebruikt. Dit maakt het mogelijk om symmetrie en uniforme verdeling huidige ladingen.

Zo'n apparaat creëert een regime waarbij een transformatorkast en generatoren worden gebruikt. Hun neutrale punten zijn niet voorzien van een aardlus.

Het geïsoleerde type neutraal wordt gebruikt in het stroomcircuit bij het aansluiten van de secundaire wikkelingen van transformatorinstallaties volgens het driehoekscircuit en bij afwezigheid van stroom tijdens noodsituaties. Zo'n netwerk is een vervangende keten.

Geïsoleerde neutraal draagt ​​bij aan penetratie isolerende coating bij kortsluiting en het optreden van kortsluiting in andere fasen.

IT systeem

Het IT-systeem tot 1000 V zorgt voor aarding door een hoog weerstandsniveau en is uitgerust met een voedingsnulleider.

Alle externe elementen van de elektrische installatie, die zijn gemaakt van geleidende materialen, zijn geaard. Onder de voordelen kunnen lage stroomleksnelheden tijdens een enkelfasige kortsluiting worden onderscheiden elektrisch netwerk. Een installatie met een dergelijk mechanisme kan functioneren lange tijd zelfs wanneer noodsituaties. Er is geen verschil tussen de mogelijkheden.

Nadeel: stroombeveiliging werkt niet bij aardlek. Tijdens bedrijf in enkelfasige kortsluitmodus neemt de kans op elektrische schokken toe bij het aanraken van de tweede fase van de installatie.