Узо схема подключения без заземления: Схема подключения УЗО без заземления к однофазной сети

Схема подключения УЗО без заземления

Содержание

1. Как работает УЗО
2. Подключение УЗО без заземления
3. Подключение УЗО в двухпроводной сети

Как работает УЗО

Чтобы надежно работало УЗО, нужна трехпроводная сеть — это двухпроводная электрическая сеть с дополнительным защитным заземлением. Заземление устанавливается с целью защиты человека от тяжелого поражения электрическим током при пробое фазы на корпус электроприбора.

В этом случае имеет место короткое замыкание и сработает электромагнитная защита автоматического выключателя. УЗО также защищает человека от воздействия электрического тока при аварийной утечке тока. Подключается УЗО фазным и нейтральным проводом на верхние клеммы.

С нижних клемм выходят фаза и ноль для нагрузки. Если нет утечек тока, то ток фазы и нейтрали будет идентичным, УЗО не сработает. Если произошла утечка тока, то УЗО вычислит ее и отключит электрическую цепь от сети. Таким образом, УЗО вычисляет токи фазного и нейтрального проводов и при обнаружении разницы токов включается механизм защиты.

Это можно показать на примере. Если возникла аварийная ситуация, произошел пробой изоляции, и фаза появилась на корпусе электрической плиты, то до прикосновения человека УЗО работает в режиме ожидания и не отключается, а при прикосновении человека к токопроводящему корпусу электрической плиты возникает ток утечки по пути — фазовый провод, корпус плиты, человек, токопроводящий пол, что заставит сработать защитный механизм.

Подключение УЗО без заземления

Строительство новых домов предусмотрено с защитным заземлением. При подключении УЗО к однофазной сети с заземлением при нарушении изоляции и замыкании сетевого провода на корпус электроприбора, возникнет ток утечки, который замкнется на токопроводящий корпус электроприбора и сработает защита УЗО.

Давайте представим, что защитное заземление отсутствует. УЗО не сработает до появления тока утечки, а он появится при случайном прикосновении человека к токопроводящему корпусу электроприбора. Ток утечки пройдет по пути сетевого провода, корпус электроприбора и человека стоящего на полу, в результате сработает механизм защиты УЗО.

Схема подключения УЗО с защитным заземлением

Что же получается? При наличии заземления корпуса электроприбора в аварийной ситуации сработает УЗО без прикосновения человека к корпусу прибора, так как возникает ток утечки через заземляющий проводник. В случае отсутствия защитного заземления ток утечки УЗО появится только при касании человека к корпусу находящемуся под напряжением. Во втором варианте человек становится «подопытным кроликом».

Однако время срабатывания защиты УЗО составляет миллисекунды, и человек не почувствует воздействие электрического тока. Даже при полном наличии фазы на корпусе бытового устройства, в лучшем случае вы почувствуете легкое пощипывание. Какую схему подключения УЗО выбрать решать вам.

Однако я советую выбрать установку УЗО с заземлением, и более безопасной защитой. В доме не сложно сделать контур защитного заземления, а в квартире защитное заземления можно взять с корпуса электрощита в подъезде и развести провод заземления по плинтусу к розеткам мощных потребителей тока — это стиральная машина, бойлер, электроплита, розетки в ванной.

Подключение УЗО в двухпроводной сети

Возможны два варианта схемы подключения УЗО без заземления. Для первого случая выбираем УЗО с током утечки 100 мА и рассчитанным на номинальный ток нагрузки всей квартиры, допустим 32 А. Тогда схема будет выглядеть так: — вводной автомат 40 А, учет, УЗО 32 А, автоматы разных групп потребителей.

Схема подключения одного УЗО без заземления

У такой схемы есть большой недостаток, при срабатывании защитного механизма УЗО отключается квартира полностью, и для обнаружения неисправности придется лазить по всей квартире. Еще один недостаток такой схемы — это низкая чувствительность УЗО. Ток в 100мА более чувствителен для человека. Вторая схема хоть и дороже, но не имеет этих недостатков.

Схема подключения нескольких УЗО без заземления

Эта схема УЗО без заземления содержит — вводной автомат, счетчик, групповые автоматы и УЗО для выбранных автоматов. УЗО выбирается в этой системе на ток 30 мА. При возникшей утечке тока сработает та УЗО, на линии которой возникла неисправность в электрической цепи. На остальных группах автоматов будет присутствовать сеть. Во время подключения УЗО в двухпроводную сеть должны учитываться следующие моменты.

1.Так как УЗО не имеет защиту от к. з. и перегрузки, перед ним нужно ставить автомат. Номинальный ток УЗО выбирается на порядок выше номинального тока автоматического выключателя, так как УЗО может выйти из строя при токах которые больше его номинального значения.

2.Нейтральный провод с выхода УЗО идет только на розетку потребителей, соединять с другими нулевыми проводами нельзя, чтобы не было ложных срабатываний.

 

 

Помогла вам статья?

Как правильно подключить УЗО без заземления — схема и ее плюсы и минусы

Пример HTML-страницы

О том, что в современных домах и квартирах необходимо устанавливать дифференциальные устройства, говорилось уже много раз. Их главная цель — защитить жизнь человека от действия электрического тока. Но провести монтаж можно всегда, так как сеть бывает разная: трехфазная и однофазная, с проводом защитного заземления и без него. Поговорим о том, как подключить незаземленное УЗО. Схема, по которой подключаются эти устройства, не сложна. Если сделать всю электропроводку в квартире самостоятельно, то с установкой УЗО вы справитесь. Но самым правильным решением все же будет доверить эту работу профессионалам.

Прежде чем говорить о том, как подключить незаземленное УЗО, необходимо иметь четкое представление о типах бытовых электрических сетей.

Содержание

1. Разнообразие электрических сетей
2. Для чего нужна установка УЗО?
3. Как работает заземленное и незаземленное УЗО?
4. Варианты схемы
5. Входное соединение
6. Соединение в восходящем и нисходящем направлениях
7. Схема сборки

Разнообразие электрических сетей

Электроснабжение наших квартир и домов осуществляется от однофазной или трехфазной сети.

Однофазное питание однофазное и нулевое. Для питания бытовых приборов и осветительных приборов требуется фазное напряжение, которое получается на выходе после понижающего трансформатора. Этот однофазный источник питания принимает питание от одной фазы линии.

Электрический ток движется по фазовому проводу и возвращается на землю по нулевому проводнику. Чаще всего такой вид проводки применим в квартире и имеет две разновидности:

• Однофазная двухпроводная сеть (без земли). Этот вид электросети чаще всего встречается в домах старой постройки, он не предусматривает заземления электроприборов. В схему входит только нейтральный провод, обозначенный буквой N, а фазный провод, соответственно, обозначенный буквой L.
• Трехфазная однофазная сеть. Помимо нуля и фазы, он также имеет провод защитного заземления, обозначенный PE. Кожухи электроприборов необходимо подключать к заземляющим проводам, это защитит само оборудование от перегорания, а человека — от действия электрического тока.

В доме часто есть оборудование, которому необходимо трехфазное напряжение (насосы, моторы, если есть машины в сарае или гараже). В этом случае сеть будет состоять из нулевого и трехфазного проводов (L1, L2, L3).

Точно так же трехфазная сеть может быть четырехпроводной и пятипроводной (когда еще присутствует защитный заземляющий провод).

С типами сетей определились и теперь перейдем непосредственно к вопросу, можно ли подключить незаземленное УЗО и как правильно установить это устройство?

возможно подключение незаземленного УЗО — на видео:

Для чего нужна установка УЗО?

Рассмотрим эту проблему на простом примере. Допустим, в ванной есть стиральная машина. Электропроводка квартиры выполнена только нулевым и фазным проводами, защитного заземления нет и УЗО не установлено.

Представим ситуацию дальше. Изолирующий слой внутри машины был поврежден, в результате чего фаза стала контактировать с металлическим корпусом. Появился потенциал, то есть на корпус стиральной машины подано напряжение. Если человек подойдет и дотронется до него, он будет играть роль проводника, по которому будет течь электрический ток. Действие тока будет продолжаться до тех пор, пока человек не уберет руку от стиральной машины, так как поврежденный участок не будет отключен никаким устройством. К сожалению, под воздействием тока у человека парализованы мышцы, и самостоятельно выдернуть руку не всегда получается.

Здесь есть два варианта: либо человек теряет сознание и сдается, либо кто-то извне помогает ему, выключая машину представления комнаты.

Если бы в рассматриваемом примере в распределительном устройстве было УЗО, оно отреагировало бы на появление тока утечки, отключило бы и обезопасило человеческую жизнь. Именно по этой причине установка УЗО просто необходима в квартире, оснащенной большим количеством мощной бытовой техники.

Как работает заземленное и незаземленное УЗО?

По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если нет заземления? Когда в корпусе устройства происходит повреждение изоляции, устройство защитного отключения не будет работать, поскольку корпус не заземлен и нет пути для прохождения тока утечки. В этом случае корпус устройства будет потенциально опасен для жизни человека.

В тот момент, когда человек коснется корпуса устройства, ток утечки пойдет на землю через его тело. Когда значение этого тока будет равно порогу срабатывания УЗО, произойдет отключение и напряжение не будет подаваться из сети на поврежденный электроприбор.

Как долго человек будет находиться под воздействием тока утечки, зависит от настройки срабатывания УЗО.

Хотя он быстро гаснет, этого времени может быть достаточно, чтобы вызвать серьезную электротравму.

Но если бы корпус был подключен к защитному заземлению, УЗО среагировало бы и немедленно отключилось бы, как только произойдет нарушение изоляции.

Как видите, схема подключения УЗО без заземления действительно применима, но не дает 100% гарантии безопасности. Но поскольку в старых домах в основном делается двухпроводная электрическая сеть и преобразовать ее в трехпроводную не так-то просто, то единственный способ защитить технику и человека — это установить УЗО.

Наглядный принцип работы незаземленного УЗО на видео:

Принцип работы этого прибора основан на измерительных процессах. Регистрируется величина входного и выходного тока. Если эти показания совпадают, нет причин для активации. Как только в сети появится ток утечки, выходное значение уменьшится и устройство отключит поврежденный участок. УЗО работает через спусковой механизм в сочетании с электромагнитным реле.

Варианты схемы

Перед подключением незаземленного УЗО запомните этот важный совет! В схему обязательно должны входить, помимо дифференциалов, и обычные машины.

Многие наивно полагают, что это одни и те же механизмы и служат одной цели. Главное понимать разницу в своей работе. Выключатель является защитой от напряжения питания. Отрезает поврежденный участок при возникновении в нем сверхтоков из-за короткого замыкания или перегрузки. По этой причине аварийная ситуация не распространяется на общую сеть и остается в исправном состоянии.

УЗО защищает только от токовых потерь, их значения очень малы по сравнению с токами короткого замыкания. Поэтому, если в сети произойдет короткое замыкание или режим перегрузки и нет автоматического устройства, УЗО не ответит. Его всегда следует устанавливать в соединенной цепи с автоматическим выключателем.

Подключить незаземленное УЗО можно двумя способами.

Входное соединение

При такой схеме устанавливается УЗО, обеспечивающее защиту всей электропроводки в квартире одновременно.

Напряжение подается от сети по кабелю, входящему в панель, и достигает биполярного переключателя. Затем в схему устанавливают устройство защитного отключения. Кроме того, монтируются машины исходящих подключений. Все эти исходящие потребители одновременно защищены УЗО, установленным на входе.

Преимущество этой схемы в том, что используется только одно дифференциальное устройство, поэтому не требуется значительных материальных затрат. К тому же в распределительном щите все можно компактно разместить и он не будет большим.

Но есть и существенный недостаток. Представьте, что бытовой прибор сейчас включен в розетку, а в металлическом корпусе внутри него закорочена фаза. УЗО реагирует на ток утечки и отключается. Электроснабжение всей квартиры прервано. Если в это время к розетке был подключен только один электроприбор, поискать поломку несложно. Что, если бы несколько приборов работали одновременно? Мало того, сразу после отключения напряжения перестал работать холодильник, перестал работать кондиционер, остановилась программа в стиральной машине или хлебопечке, а на компьютере остались несохраненные документы. Так что нам еще предстоит выяснить, по какой именно технике фаза закрывается, а это уже вызывает определенные трудности.

Поэтому, прежде чем выбирать данную схему подключения УЗО, подумайте об удобстве его дальнейшей эксплуатации.

Соединение в восходящем и нисходящем направлениях

Этот вариант схемы предполагает подключение нескольких УЗО. Один, как обсуждалось выше, устанавливается после входной машины у входа. Остальное устанавливается за переключателями исходящих соединений. Сколько будет, зависит от того, как вы группируете свою домашнюю электрическую сеть. Возможно, у вас будет машина и УЗО на каждую отдельную комнату. Есть возможность разделить группы розеток и потребительского освещения. В некоторых схемах предусмотрена отдельная защита бойлера, стиральной машины, посудомоечной машины, кондиционера или электрической духовки.

Как работает эта схема? Например, произошла потеря мощности на одной из исходящих линий. УЗО сработает, защищая именно эту линию. Напряжение во всей квартире не уходит, все остальное оборудование остается в рабочем состоянии. В этом несомненное преимущество данного варианта схемы. Его недостаток в том, что распределительный щит получится внушительных размеров, не очень удобно размещать большое количество УЗО и автоматов. Да, и в материальном плане это будет недешево.

Возникает вопрос, а зачем на входе в цепь еще одно УЗО? Бывают ситуации, когда по тем или иным причинам устройство вывода не среагировало на пропадание тока. В этом случае вход УЗО будет подстраховкой, через определенный промежуток времени он отключится. В принципе, его можно не включать, и схему можно запускать без устройства ввода. Но если финансовые возможности позволяют, лучше застраховаться, ведь речь идет о безопасности людей.

Общий принцип подключения УЗО хорошо виден на следующем видео:

Схема сборки

Сложностей в практической реализации нет. Весь алгоритм работы будет выглядеть так:

• Все работы с электричеством всегда начинаются с обесточивания рабочего места. Поэтому выключите автомат на квартирный ввод. С помощью индикаторной отвертки убедитесь, что на его выходе действительно нет напряжения.
• Прикрепите дифференциал к DIN-рейке. С тыльной стороны есть защелки, которые необходимо вставить в перфорированные отверстия на рейке.
• На корпусе УЗО нанесены входные и выходные контакты для нейтрального и фазного проводов. Питание на УЗО подается сверху, а нагрузка подключается снизу. Подключите фазный провод «L» от выходной клеммы автоматического выключателя к соответствующей входной клемме УЗО. Сделайте такое же соединение с нейтральным проводом «N».

• Распределите фазный выход от УЗО на все выключатели отходящей линии.
• Подключите выход нулевого контакта к нулевой шине. И уже от него кондукторы разойдутся к потребителям. После УЗО нейтральные проводники не объединяются в узел, это вызовет ложные срабатывания устройства.
• После завершения всех переключений включите вводный автомат. Проверьте правильность подключения и работу дифференциала. Для этого на корпусе УЗО есть специальная кнопка TEST. Его основная цель — имитировать утечку тока. С фазного проводника ток подается на резистор, а от него, в обход трансформатора, — на нейтральный провод. Из-за сопротивления на выходе снизился ток, и из-за возникшего дисбаланса сработает спусковой механизм. Нажать кнопку тестирования, УЗО должно выключиться. Если этого не произошло, то есть неточности в подключении или устройство не работает должным образом.

Распространенные ошибки при подключении УЗО к видео:

Если вы будете подключать заземленное УЗО, помните, что использовать для этой цели водопроводные трубы или другие средства связи недопустимо.

Заземление нужно производить правильно, а не самостоятельно, только в этом случае можно быть полностью уверенным в безопасности. Если заземление не работает, обязательно отключите и изолируйте проводники, ведущие к экрану, от электроприборов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Понимание нейтрали, заземления, заземления и соединения

Понятие нейтрали, заземления, заземления и соединения

Обратный путь тока Нейтраль

Нейтральный провод белого цвета — это обратный путь электричества. Пример: когда лампа включена, электричество поступает от сети к лампе по горячему (черному) проводу и возвращается в сеть по нейтральному (белому) проводу. (Пример 1) Горячая и нейтральная цепи «завершают» цепь, чтобы зажечь лампу. Лампа не загорится, если есть обрыв на горячем или нейтральном проводе.

 

Ток неисправности Заземление

Заземляющий провод зеленого цвета является страховочной проволокой, обеспечивающей отвод электричества, когда какие-либо металлические детали касаются горячего или нейтрального провода. Пример: Металлический корпус двигателя соединен с заземляющим проводом. Если горячая или нейтральная часть внутри двигателя касается корпуса, на корпус подается напряжение, что приводит к возникновению «тока неисправности» через заземляющий провод. Заземляющий провод (зеленый) безопасно перемещает этот ток короткого замыкания на панель выключателя, отключая цепь. На рисунке 1 показан путь прохождения электричества через нейтраль и землю.

Нейтраль — обратный путь тока

Заземление для безопасности

Необходимо для хорошего качества электроэнергии Заземление и соединение

Заземление и соединение — это два разных слова, которые часто неправильно используются на рынке. Проще говоря, заземление соединяется с землей, тогда как соединение — это соединение, установленное для поддержания электрической непрерывности и проводимости. Заземление и соединение необходимы для обеспечения электробезопасности здания.

Давайте рассмотрим пример типичного дома на одну семью в США с системой на 120 В, чтобы лучше понять концепции. В системе есть две горячие точки (черная и красная), одна нейтральная (белая) и одна земля (зеленая).

Жилой щит США Структура бытовых электрических щитов

T В большинстве домов электрические счетчики установлены снаружи здания с сервисным отключением (служебное оборудование). Нагрузочная панель (панель главного выключателя Lug) устанавливается внутри дома и питает различные нагрузки дома (Рисунок 3). В некоторых домах разъединитель сети и выключатели нагрузки могут находиться в одной панели, что делает сервисное оборудование и панель основного выключателя единым блоком (Рисунок 2).

Заземление защищает ваш объект от перенапряжения.

Заземление ограничивает перенапряжения от молний, ​​скачков напряжения и неисправностей, отводя их на землю через заземляющие стержни. Хотя снаружи здания обычно находится только один заземляющий стержень (в землю), в системе может быть несколько заземляющих электродов. NEC рекомендует использовать следующие семь типов заземляющих электродов, имеющихся в системе:

• Металлический подземный водопровод
• Металлический каркас здания
• Электрод в бетонном корпусе
• Заземляющее кольцо
• Стержневые и трубчатые электроды
• Другие перечисленные электроды
• Пластинчатые электроды

Различные электроды заземления и заземляющие электроды. в системе.

Заземляющие электроды либо присоединяются 1) все к заземляющему стержню 2) от одного проводника к другому с помощью соединительной перемычки и затем к заземляющему стержню 3) комбинация обоих (1) и (2). См. Приложение A для справки.

Перенапряжение или токи короткого замыкания проходят от заземляющих электродов к заземляющему стержню или к устройствам защиты от перенапряжения.

Зачем нужен заземляющий провод?

Любая электрическая нагрузка в металлическом корпусе должна иметь заземляющий провод. Заземляющий провод предназначен для безопасного отключения выключателя в случае возникновения тока короткого замыкания. Если заземляющий провод подсоединен неправильно или отсутствует, это может привести к сильному поражению человека электрическим током и повреждению здания. Пример: Металлический корпус двигателя соединен с землей с помощью зеленого заземляющего провода. Если заземляющий провод оборван или не отключает прерыватель при токе КЗ, то металлический корпус двигателя находится под напряжением, что приводит к сильному поражению человека электрическим током при прикосновении к нему.

Если система имеет несколько корпусов, подключенных к этой точке заземления двигателя, корпуса других нагрузок могут привести к серьезному поражению электрическим током. Ослабленные наконечники и разъемы могут привести к возникновению дугового разряда и возгоранию. Поэтому правильно подключенный заземляющий провод необходим для безопасности персонала и здания.

Заземляющий и нейтральный провода подключаются ТОЛЬКО на главной панели

В NEC 2008 указано, что нейтральный и заземляющий провода должны быть «соединены» вместе на главной панели (только) с заземляющим стержнем. Предполагая, что заземляющий стержень правильно установлен с отличным заземлением, стержень должен отводить внешние импульсы, подобные молнии, в землю, защищая дом и здание.

Провод заземления всегда предназначен для «безопасности». Заземляющие провода:

• Не предназначен для прохождения тока при нормальной работе.
• Он предназначен для удержания тока короткого замыкания на главном щите для отключения выключателя, чтобы никто не пострадал.

Заземление и нейтраль должны иметь отдельные пути после главной панели. Но если вы подключите нейтраль и заземлите нисходящий поток (на субпанелях)

• Земля перенесет ток на главный щит – создавая несколько обратных путей электричества
• Нейтральные выключатели могут не сработать в случае неисправности, так как их нагрузка делится с землей.
• Неизолированные медные провода в подщите теперь находятся под током – потенциальная угроза поражения электрическим током персонала

Поэтому главный щит является ЕДИНСТВЕННЫМ местом в вашем доме, в других зданиях и сооружениях, питаемых этим главным щитом (сервисное оборудование) – где нейтраль и земля соединены. Нейтральный провод ответвленных цепей или субпанелей должен быть изолирован от:

• Заземляющий провод
• Заземляющие проводники всего оборудования, металлические детали, корпуса и т. д.

В приложении 5,7 показаны правильные способы заземления. Экспонат 6,8 показывает нарушения.

Контуры заземления

В зависимости от типа грунта и характера нагрузок, используемых на объекте, несколько стержней заземления, как показано на рис. 5, могут создавать контуры заземления. Контуры заземления циркулируют токи заземления (не обязательно токи повреждения) между собой, распространяя нежелательные токи на остальную часть объекта. Контуры заземления являются наиболее распространенной проблемой качества электроэнергии в многоквартирных домах, коммерческих и промышленных объектах. Чтобы уменьшить контуры заземления, рекомендуется следовать настройке, показанной на рис. 7, где заземление субпанели протянуто через заземляющий провод, соединяющий сервисное оборудование.

ПРИМЕЧАНИЕ : Допускается добавление нескольких заземляющих стержней на определенном минимальном расстоянии и подключение их к исходному заземляющему стержню главного входа (как на рис. 5). Тем не менее, незаконно заземлять подпанели для отдельной системы заземления (отключение заземляющего провода от главной панели к подпанели).

Распространение шума и перенапряжения от соседей?

В многоквартирных домах могут использоваться одни и те же заземляющие стержни и электроды на счетчиках обслуживания. Неправильное использование земли и нейтрали приводит к току короткого замыкания и помехам на землю главного сервисного центра. Поскольку земля у соседей общая, шум и ток короткого замыкания также будут общими, что ухудшит качество электроэнергии в районе. Экспонат 9показаны четыре разных заземляющих стержня от соседей и распределение шума/тока (красные линии) между ними.

Резюме

  Надлежащее заземление необходимо для безопасности и хорошего качества электроэнергии. Нейтраль — это обратный путь тока, а заземляющий провод удерживает ток короткого замыкания, чтобы отключить выключатель, защищая человека и объект. Нейтраль и земля никогда не должны быть соединены вместе на объекте, за исключением главного щита. Неправильное использование заземления может привести к ухудшению качества электроэнергии, возникновению контуров заземления и распространению шума/скачков между соседями.

Приложение

Безопасность и отказ от ответственности:

Электрические установки и техническое обслуживание должен выполнять сертифицированный квалифицированный специалист/электрик. Квалифицированным электрикам рекомендуется ознакомиться с Национальным электротехническим кодексом (NEC) 2008 Ed и другими стандартами, опубликованными Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA) 70E-2004. EP не несет ответственности за какие-либо телесные повреждения, материальный ущерб или любой другой ущерб любого рода, будь то особый, косвенный, косвенный или компенсационный, прямо или косвенно возникший в результате публикации, использования или использования материалов, содержащихся в следующих спецификациях. Мы не даем никаких явных или подразумеваемых гарантий относительно точности или полноты информации, содержащейся здесь.

Цитаты:

• Повторно использованы изображения и содержание из следующей статьи: Заземление и соединение – Зачем это делается и как правильно установить, разработанное Adams Electric Cooperative, Inc – Пробный камень Energy Cooperative
• Кодекс NEC 2008 Ed

Понимание нашего электрического мира: 8 элементов, составляющих систему заземляющих электродов

NFPA Today — 21 мая 2021 г.

Назад на целевую страницу блогов

NFPA 70®, Национальный электротехнический кодекс® (NEC®) имеет много областей интересов, которые держат технический персонал NFPA в напряжении. Одна из областей, которая, кажется, всегда вызывает много вопросов в Службе технических вопросов NFPA, доступной для членов и AHJ, связана с заземлением электрической системы. Вопросы варьируются от выбора размеров различных заземляющих проводников и соединительных перемычек до того, что можно использовать для подключения системы к земле. Прежде чем мы перейдем к выяснению того, насколько большим должен быть провод для заземляющего электрода, очень важно, чтобы мы точно понимали, как мы будем подключать нашу электрическую систему к земле и почему.

Во-первых, нам нужно понять несколько терминов, которые используются в NEC, когда речь идет о заземлении и соединении, чтобы мы могли полностью понять цель того, что требуется. Когда мы слышим термин «заземленная электрическая система», что это вообще означает? Что ж, поскольку NEC определяет «землю» как землю, а «заземление» — как соединение с землей или проводящий объект, который расширяет соединение с землей, наличие заземленной системы означает, что у вас есть электрическая система, которая подключена к земле. . Другими терминами, с которыми мы должны ознакомиться, являются заземляющий электрод и система заземляющих электродов. По сути, заземляющий электрод представляет собой проводящий объект, который устанавливает прямое соединение с землей или землей. Важной частью является то, что заземляющий электрод имеет прямой контакт с землей. В конструкции много проводящих объектов, однако не все из них имеют прямое соединение с землей. Здесь начинает формироваться система заземляющих электродов.

NEC содержит список элементов, которые разрешено использовать в качестве заземляющих электродов, и требует, чтобы они, если таковые имеются, использовались для формирования системы заземляющих электродов. Есть 8 позиций, перечисленных в 250.52 в качестве допустимых заземляющих электродов, вот список:

1. Металлическая подземная водопроводная труба
2. Электрод в бетонном корпусе
3. Металлическая заглубленная опорная конструкция
4. Кольцо заземления
5. Стержневые и трубчатые электроды
6. Пластинчатые электроды
7. Другие электроды из списка
8. Другие местные подземные металлические системы или конструкции

 

Любой из этих электродов, присутствующих в здании или сооружении, должен быть соединен вместе для формирования системы заземляющих электродов. Для каждого элемента в списке есть некоторые квалификационные условия, которые мы вскоре рассмотрим, но важно отметить, что первые три в списке являются компонентами самого здания, а остальные — это то, что иногда называют «изготовленными электродами». ” Другими словами, в здании либо будут первые три, либо нет, а 4-8 – это элементы, которые монтажник закопает в землю для установки системы заземлителей. Давайте посмотрим на каждый из конкретных пунктов в списке:

1. Металлическая подземная водопроводная труба
   Металлический электрод для подземной водопроводной трубы многие в этой области часто называют «водной связью». Чтобы металлическая подземная водопроводная труба считалась электродом, нам необходимо иметь не менее 10 футов в прямом контакте с Землей. Он также должен быть электрически непрерывным или выполнен электрически непрерывным до точки крепления проводника заземляющего электрода или соединительной перемычки.
2. Металлическая заглубленная опорная конструкция
   Металлический электрод для подземных опор часто называют «строительной сталью», но важно отметить, что не все стальные каркасы зданий подходят для этого типа электрода. Чтобы квалифицироваться как заземляющий электрод, должен быть прямой контакт с землей или бетонным корпусом, который имеет прямой контакт с землей. Стальные каркасы зданий часто прикручиваются к болтам, которые заделаны в бетонный фундамент и не имеют физического контакта с самой землей. Чтобы металлический каркас здания считался электродом, он должен иметь контакт с землей не менее 10 футов по вертикали, с бетонным покрытием или без него. При наличии множества металлических свай, соответствующих этому критерию, к системе заземляющих электродов необходимо подключить только одну. Однако ничто не препятствует использованию нескольких металлических заземляющих электродов как части системы заземляющих электродов здания.
3. Электрод в бетонной оболочке
   Электрод в бетонной оболочке — это электрод, который использует бетонные структурные компоненты здания для установления связи с Землей. Часто называемый землей Уфера, этот метод очень эффективен для установления связи с Землей. Существует два различных метода установки этого электрода. Этот электрод может представлять собой неизолированный медный проводник сечением не менее 4 AWG или негерметизированные стержни из арматурной стали с минимальным диаметром ½ дюйма. Любой метод должен иметь длину не менее 20 футов и быть заключенным в пределах не менее 2 дюймов бетона, который находится в непосредственном контакте с Землей. Когда этот электрод состоит из арматурной стали, допускается соединение нескольких более коротких секций стержней вместе с помощью обычных методов, но окончательная длина в сборе должна соответствовать или превышать 20 футов. Опять же, в зданиях с несколькими электродами разрешается просто использовать один электрод во всей системе.
4. Заземляющий кольцевой электрод
   Заземляющий кольцевой электрод представляет собой заземляющий электрод, который полностью окружает здание или сооружение. Он состоит из оголенного медного проводника, который имеет размер не менее 2 AWG и должен иметь длину не менее 20 футов. Этот тип электрода должен быть установлен и не является частью здания или сооружения, как первые три электрода.
5. Стержневые или трубчатые электроды
   Стержневые и трубчатые электроды представляют собой еще один тип электродов, которые можно устанавливать для создания более надежной системы заземляющих электродов или когда здание или сооружение не содержит компонентов, которые квалифицируются как электроды, например, когда Водоснабжение дома выполнено из ПВХ, а фундамент не имеет прямого контакта с землей. Эти электроды должны быть не менее 8 футов в длину и соприкасаться с землей, а также иметь размер не менее ¾ дюйма, если они состоят из трубы или канала, и 5/8, если электрод стержневого типа. Можно использовать заземляющие стержни меньшего диаметра, если они указаны в качестве заземляющих электродов. Если используются коррозионно-активные материалы, такие как сталь, они должны быть оцинкованы или иметь другие меры для защиты от коррозии.
6. Пластинчатые электроды
   Заземляющее соединение можно также установить с помощью токопроводящей пластины. Пластина должна иметь площадь не менее 2 квадратных футов для контакта с Землей. Это может означать, что заземляющая пластина может иметь размеры 12 дюймов на 12 дюймов, поскольку две стороны пластины соприкасаются с Землей. Для пластин, изготовленных из железа или стали без покрытия, минимальная толщина пластины составляет ¼ дюйма, чтобы учесть коррозию пластины с течением времени. Листы из цветного металла могут иметь толщину всего 1,5 миллиметра.
7. Прочие электроды
   Разрешено использование других электродов, и в 250.52 перечислены две категории, подпадающие под термин «прочее». Если электрод не упомянутого ранее типа внесен в список национально признанной испытательной лабораторией в качестве заземляющего электрода, AHJ может разрешить использование такого электрода. Существуют также другие локальные подземные металлические конструкции и системы, которые разрешено использовать, такие как системы трубопроводов, металлические обсадные трубы, не соединенные с металлическим водопроводом, и подземные резервуары. Однако имейте в виду, что существуют определенные системы, которые не разрешается использовать в качестве заземляющих электродов, например, металлические подземные газопроводы и сетка для уравнивания потенциалов, необходимая для подземных бассейнов. AHJ должен определить, соответствует ли такой объект требованиям для заземляющего электрода.

Отдельно стоит сказать о том, как эти электроды будут установлены, чтобы сформировать систему заземляющих электродов. Как указывалось ранее, металлическая подземная водопроводная труба, металлическая заглубленная опорная конструкция и электроды в бетонном корпусе, как правило, либо являются частью здания и, следовательно, должны использоваться, либо они отсутствуют, а один из них установлен или «сделан». необходимо использовать электроды. Существует одно исключение из общего правила, согласно которому если электрод существует, его необходимо использовать, и это относится к существующим зданиям. В намерения NEC не входит требование, чтобы бетонное основание было нарушено, чтобы обнажить арматурную сталь внутри и соединиться с ней. Исключение дает установщику возможность не использовать существующий электрод в бетонной оболочке, если это потребует нарушения бетона.

Стержневые, трубчатые, пластинчатые и металлические электроды для подземных водопроводов требуют использования дополнительного заземляющего электрода. Важно также понимать, что можно использовать в качестве дополнительного электрода. Например, заземляющий стержень может использоваться в дополнение к металлической подземной водопроводной трубе, однако металлическая подземная водопроводная труба не может дополнять заземляющий стержень. Тем не менее, 250.53 (A) по-прежнему требует, чтобы стержневые, трубчатые и пластинчатые электроды имели дополнительный заземляющий электрод. Это означает, что мы часто устанавливаем второй заземляющий стержень или пластину в дополнение к заземляющему стержню, который был установлен в дополнение к металлической подземной водопроводной трубе. Это связано с тем, что металлическая подземная водопроводная труба может быть заменена водоканалом на ПВХ, и домовладелец не часто осознает тот факт, что впоследствии это приведет к тому, что они будут иметь только один заземляющий стержень. Тем не менее, металлические заглубленные опорные конструкции, электроды в бетонном корпусе и заземляющие кольца не требуется дополнять, и поэтому вместо этого они могут быть жизнеспособным вариантом.

У нас также есть требования к физической установке каждого электрода. Помимо необходимости контакта с землей, существуют особые требования, такие как глубина заглубления, которым мы должны следовать. Стержневые и трубчатые электроды должны иметь контакт с землей не менее 8 футов и устанавливаться вертикально, если только коренная порода не встречается на глубине менее 8 футов. В этом случае электрод можно установить под углом или горизонтально, если это необходимо. В случае, если стержень должен быть уложен горизонтально, его необходимо закопать на глубину 30 дюймов. Это обычная глубина захоронения для большинства «изготовленных» электродов. Пластинчатые и заземляющие электроды также должны быть установлены на минимальной глубине 30 дюймов.

Наконец, необходимо также рассмотреть соединения проводников заземляющего электрода и соединительных перемычек. Как и в случае с большинством других соединений в мире электротехники, нам нужно, чтобы любые механические соединения оставались доступными после установки. За некоторыми исключениями для тех, которые перечислены для бетонной оболочки или прямого захоронения. Имейте в виду, что, поскольку эти доступные места больше не соприкасаются с Землей, в NEC есть разделы, дающие разрешение на использование таких предметов, как первые 5 футов внутренней металлической водопроводной трубы, строительной стали или открытой арматурной стали для расширения соединения. к электроду тоже.

Точное понимание того, как наши электрические системы подключаются к земле, помогает нам лучше достичь цели, изложенной в 250.4, по заземлению системы таким образом, чтобы ограничить напряжение, вызванное молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с высоковольтными линиями и что стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы. Что, в свою очередь, в конечном итоге поможет достичь цели самого NEC, а именно практической защиты людей и имущества от опасностей, возникающих при использовании электричества. Способность правильно применять эти концепции ведет всех нас по пути защиты мира от опасностей, возникающих, когда электричество входит в наш мир. В NFPA мы не можем сделать это в одиночку, и нам нужна ваша помощь, чтобы выполнить нашу миссию по спасению жизней! Помните, это большой мир, давайте защитим его вместе!

Визуальный контент, включенный в этот блог, взят из NFPA LiNK™, вашего пользовательского инструмента для изучения кода по запросу, предоставленного вам NFPA. Узнайте больше о NFPA LiNK™ и подпишитесь на бесплатную пробную версию здесь: www.nfpa.org/LiNK

Важное примечание. Эта переписка не предназначена и не должна использоваться для предоставления профессиональных консультаций. или услуги .

Важное примечание: Любое мнение, выраженное в этой колонке (блог, статья), является мнением автора и не обязательно отражает официальную позицию NFPA или ее технических комитетов. Кроме того, эта статья не предназначена и не должна использоваться для предоставления профессиональных консультаций или услуг.

ТЕМЫ:

• Электрика,
• Безопасность строительства и жизни

Попробуйте NFPA LiNK™ бесплатно уже сегодня!

Зарегистрироваться

Дерек Вигстол

Подробнее Дерек Вигстол

Связанные статьи

28 НОЯБРЯ 2022 ГОДА

Пожарная безопасность электромобилей и других современных транспортных средств в парковочных сооружениях

14 ОКТЯБРЯ 2022

Уровень безопасности – Экосистема пожарной безопасности и безопасности жизнедеятельности NFPA

09 МАЯ 2022

NFPA получила грант в размере 225 тысяч долларов от General Motors для проведения бесплатного онлайн-обучения по электромобилям для 12 000 добровольцев и недостаточно обслуживаемых пожарных служб США.

No related posts.