家修理保護接地は何に使用されますか? グラウンディングとは

修理

保護接地は何に使用されますか? グラウンディングとは

それをグラウンディングと言います電気接続機器の導電性コンポーネントをアースに接続します。接地電極とそれに接続された導体で構成されます。下の写真は、古典的なスキームそのつながり。

民家における接地接続図

赤は位相を示し、青はニュートラルを示します。それらは、主電気ネットワークからそれぞれ L バスと N バスに接続されており、接地電極とパネルの PE バスの間に接続されている接地線は黒で示されています。それらはパネルに入り、そこから家の周りに配線が行われます。

種類

接地が必要な理由に応じて、次の種類に分類されます。

働く。産業では、電気設備の充電部分の点は接地されて、通常の状態仕事。ここでの目的は電気の安全性ではありません。作業用接地は、ハウジングに故障が発生したり、絶縁体が損傷したりした場合に、電気機器を緊急モードで動作させることを目的としています。これは、発電機または変圧器の中性点が接地される方法です。

作業用接地は、接地電極を使用して直接、または追加のデバイス（リアクトル、抵抗器、避雷器）を介して行われます。

保護的。接地は、人が感電するのを防ぐために設計されています。体には電流が流れており、高抵抗。感電は、導電性要素に触れることによってのみ発生するわけではありません。この場合でも電気回路を形成する必要があります。これは、人が足を置く地面と、接触が起こる裸の通電導体との間に生成されます。

地表の湿度が高くなると、体内に多くの電流が流れるため、重大な危険が生じます。

雷から。落雷現場の温度は3万度に達し、人の命や建物の安全が脅かされます。統計によると、民家火災の20％は落雷が原因で発生しています。そのため、建物には避雷針を設置する必要があります。

保護システム

保護システムには 3 つの部分が含まれます。

避雷針 - 避雷針をキャッチし、電流をさらに伝えます。直径10mm以上、長さ250mmの丸棒です。それは屋上にあります、高地、放電の可能性が最大になる場合。

ロッドの基部の保護ゾーンの半径は、次の式で決定されます。

r = 1.732・h、ここで

h – 間の高さの差トップポイント家と避雷針。

保護された空間の円錐形の形状も考慮する必要があります。

引下げ導体 – 避雷針から接地導体に電流を伝達する役割を果たします。このためには、直径6 mmの線材が使用され、避雷針に溶接され、その後、壁に沿って窓やドアから最大の距離で接地電極まで下げられます。この場所で火花放電が発生しないように、電流導体を曲げてはいけません。できるだけ短く作られております。
避雷接地線と家庭用器具それを共通にしてください。最も一般的な装置は、地面に打ち込まれ、溶接法を使用して鋼帯によって相互に接続された 3 つの電極の回路の形式です。接地電極は、壁から 1 m 以上、ポーチ、歩道、歩道から 5 m 以上の距離に配置されます。

個人住宅用避雷システム

自然な接地

アースを作成するには、地面と接触する建物や構造物の金属部分を使用すると便利です。これには、基礎の補強、地下パイプラインまたはケーブルの被覆、地上通信などが考えられます ( 線路）。これらはすべて、接地線の要件がすべて満たされている場合にのみ使用できます。この方法の利点は、コストが大幅に節約され、デバイスを操作する必要がないことです。

多くの場合、基礎は接地導体として使用されますが、そのためには特定の条件を満たす必要があります。

周囲の土壌の湿度が3％以上であること。
腐食を引き起こす攻撃的な環境がないこと。
補強材に機械的応力がかかっていないこと。
すべての詳細金属構造物切っても切り離せないものを構成する電子回路この目的のために、断面積が少なくとも 100 mm 2 のジャンパーが破断箇所に溶接されます。
接地線を接続できるコンクリート内の埋め込み金属部品の存在。

保護接地

主な要素は接地回路であり、地面に配置された金属電極で構成されます。それらは少なくとも2.5メートルの長さのロッド、アングル、パイプ、またはシートであり、その主な役割は地面に電流を分散させることであり、その効果は土壌の組成と気候によって異なります。

アースを設置するときは、土壌が何で構成されているかを知る必要があります。粘土、砂、土などです。

各コンポーネントには独自の導電率があり、それによってアースを適切に設計する方法が決まります。粘土の抵抗は 20 Ohm*M、砂 - 10 ～ 60 Ohm*m (湿度による)、庭の土– 40 Ohm*M、砂利 – 300 Ohm*M。

接地線が回路に接続されています。

三角形の形のグランドループ

電極を誘電防食化合物でコーティングしてはなりません。ワニスは溶接部分にのみ塗布できます。

回路から電気設備までの導体に求められるのは、強度と耐食性です。導体には、5x30 mm の鋼帯や直径 10 mm 以上の棒を使用できます。負荷が小さいため、直径6 mmの線材が庭に適しています。

現代の標準によれば、または民家では、3線式ワイヤで実行され、そのうちの1本は位相、もう1本はゼロ、3本目はアース線です。保護装置は、回路と電気機器のハウジングの間に接続されます。ソケットとプラグには機器本体に接続されたアース接点が装備されており、電源を入れると電気に加えてアースも接続されます。

相がハウジング内に侵入すると、絶縁体の磨耗により漏れ電流が発生し、回路に流れてグランドに消散します。低電流は RCD によってトリガーされ、短絡は回路ブレーカーによってトリガーされます。どちらの場合も、電気機器の本体からの電流は、PE と呼ばれる保護導体を通って回路に流れ、グランドに広がります。

接地電極の電気的特性が高いほど、人を感電から守ります。

民間住宅建築用、ループ抵抗保護接地 V さまざまな条件は：

保護 - 主電源電圧 220V または 380V から - 30 オーム (TN-C-S システム)。
家へのガスパイプライン - 10オーム;
雷保護 - 10 オーム。
電気通信機器 - 2 または 4 オーム。

電気設備用の接地システム

保護接地システムは、絶縁または確実に接地された中性点などの電源の特性に依存します。 それらは次の 3 つだけです。

TN システムには、しっかりと接地された中性点が含まれており、電気設備の金属部分がそれに接続されています。

TN システムとはどのようなものですか?

ゼロワーカーの使用方法に応じて (N) と保護 (体育) システムサブグループ内の導体が形成されます。

TN-C - 消費者までのネットワーク全長に沿って 1 本のワイヤに PE 導体と N 導体を組み合わせたもの (古いソ連の方式で、現在は使用されていません)。
TN-C-S - 1 本のワイヤ内の導体 PE と N の組み合わせ変電所入り口で彼らは別れる配電盤。このシステムには追加の接地が必要です。
TN-S – ネットワーク全長に沿った中性線と保護線の分離 (最も安全な方式)。

中性点が絶縁されているか、共振抵抗を介して接続されている IT システム。ここで、電気機器の非導電性金属部分は個別に接地されます。

IT システムとはどのようなものですか?

IT システムは、特に機密性の高い機器が稼働する機関で使用されます。

TTシステム搭載しっかりと接地されたニュートラル、消費者は、電源に接続されていない別の保護接地 (主にモジュラーピン) を持っています。中性線 N.

TTってどんな感じですか？

ビデオ。接地の種類

民家やアパートを含むすべての電力供給ネットワークでは接地が必要です。まず第一に、電気を使用するときの安全システムです。

家庭用電化製品の大部分は、220 ボルトの一般的な家庭用ネットワークから電力を供給されており、人間の健康にとって潜在的に危険であることを意味します。電気傷害の可能性を排除または最小限に抑えるために、民家ではアースが使用されます。これは、配線の欠陥により電気製品の筐体に発生する可能性のある電流を地面に放電する回路です。

あなたの家を安全にするためのさまざまな可能性の中で、特別な場所民家の接地を占有する：任意の電気回路図モダンな家接地回路への接続が提供されていない場合は承認されません。

民家用接地図

民家の接地にはいくつかのオプションとスキームがあり、さらに PUE (電気設備規則) の明確な要件があります。家の電気を安全にするためには、これらすべてを知って理解する必要があります。

民家で接地が必要な理由：動作原理

民家における接地は、電源システムの重要な部分と考えられています。これは次の目的でインストールされます。

家の住人を感電から保護します（電気配線の絶縁体が損傷した機器に触れたとき）。

現代の正しい操作電子機器;

安全な操作ガス機器;

効果的な仕事避雷。

システムの動作原理は、電流は常に最小抵抗の方向に流れるという基本的な物理法則に基づいています。

機器の絶縁が損傷すると、筐体に電流が流出（ショート）します。この状況は、人が誤って手で表面に触れて敏感な放電を受ける危険性は言うまでもなく、機能不全や故障を伴います。

ビデオの説明

民家の簡潔で明確な接地図、なぜそれが必要なのか、そしてどうあるべきかが次のビデオに示されています。

接地がある場合、人体の抵抗と家の接地回路を考慮して（反比例）、電流が分配されます。

慎重に設計された保護接地により、抵抗よりも大幅に低い抵抗を持つ電気回路が作成されます。人体。人体を通過する電流は危険な影響を及ぼさず、主充電は地面に流れ込みます。

ウォークスルー電流接地のないシステムと接地のあるシステムの人体を介して

民家の接地の主な要素は接地ループです。PUEは、それを地面に埋められた金属導体と接地電極（ロッドまたはパイプ）として定義します。

最新の規格による内部電気配線は、3 線式ワイヤ (相 + 中性点 + 接地) で実行されます。保護接地線は回路を電気機器に接続します。

雷雨時の安全を確保するために、この目的のために設計されたデバイス、つまり高電流および高電圧用に設計された避雷器が使用されます。

現在、TN、TT、IT の 3 つの主接地システムがあります。ほとんどの場合、日常生活では、最初の品種の1つであるTN-C、TN-S、TN-C-Sが使用されます。

ビデオの説明

TN システムと TT システムの違いについては、ビデオで説明しています。

略語のデコード

最初の文字は電源の接地方法を示し、2 番目の文字は消費者の接地を特徴付けます。

T – ソース (消費者) は接地されています。

I – 電源の通電部分はグランドから絶縁されています。

N – 消費者は電源接地点に接続されています (ゼロ化)。

C – 導体 N (ゼロ動作) と PE (ゼロ保護) が 1 つの共通導体 PEN に結合されます。

S – 導体 N と PE の機能が分離されています。

TN システムのサブタイプ (TN-C、TN-S、TN-C-S) は、N 導体と PE 導体の接続方法が異なります。

ACネットワークの接地システム

TN-Cシステム

この場合、1 つの導体 (電気ネットワーク全体で N と PE が組み合わされている) が、動作機能と保護機能の両方を実行します。

このシステムを組織する方法は、古い住宅ストックでは広く普及しており、実装が簡単で経済的です。しかし、個別の保護接地が欠如していると、多くの場合、次のような問題が発生します。短絡で緊急事態（電圧サージ）。最新の標準に従って、PUE、システムの要件に反映されています。接地TN-C新築の建物には禁止されています。同時に、古いものを最新化する必須の要件はありません（大規模な修理が行われていない限り）。

TN-Sシステム

ここでは、N 導体と PE 導体が分離されており、電化製品のハウジングに電圧は現れません。このシステムは安全で、人、家庭用電気機器、建物をしっかりと保護します。主な欠点は、手配費用が高いことです。

システム TN-C-S

複合システム。電源からの出力では、導体 N と PE が 1 つの導体に結合されます。建物の入り口に PE 保護導体が追加されています。

個人宅にどの接地が最適かを判断するときは、PUE コードを参照する必要があります。彼は以下を推奨します TN-C-Sシステムほとんどの消費者にとってメインのものとして。整理が簡単で、他のものよりも短絡による火災をより確実に防ぎます。

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TN-C-S方式の違い

ループ要素、接地オプション、および必要な材料

保護接地システム (接地装置) は通常、次の要素に分割されます。

接地電極 (接地ループ); 自然で人為的変異体;

接地線。

PUE によると、自然接地電極を使用することが望ましいとされています ( 金属フェンスまたはパイプライン）その抵抗が対応する場合確立された基準。それ以外の場合は、人工接地電極を使用することができます。その構築には次のものが必要です。

接地電極用の金属（パイプ、滑らかな継手、スチールアングル、ロッド、テープ）。

十分な断面積を持つ鋼、銅、またはアルミニウムで作られたワイヤー。

締結材(金属コーナー、クランプ、カップリング)。

留め具と断熱材はプラスチック製。

モジュラーピン接地は何で構成されていますか?

グランドループカントリーハウスモジュラーピン方式に基づいて編成できます。このシステムは非常に耐腐食性があり、設置時に溶接は使用されません。ピン接地は、長さ 1.5 m までの鋼棒から組み立てられます。ねじ接続。銅メッキ（または銅メッキ）上層ステンレス製）、特殊なアタッチメントを備えた振動ハンマー（穴あけ器）でピンを地面に打ち込みます。電極（ピン）は非常に深い位置に取り付けられているため、回路パラメータは依存しません。季節の変化。キットは通常、以下から購入します完成形設置を行う組織から。このような回路の高コストは、その耐久性によって正当化されます。銅メッキロッドの耐用年数は 30 年、ステンレス鋼の耐用年数は 50 年に達します。

モジュラー接地キット

ブラックメタルのアウトライン

このデザインには、期間限定耐用年数 (腐食のため 5 ～ 10 年)。時間の経過とともに、回路抵抗は大幅に劣化します。防食コーティングを施した黒色の圧延金属を使用することは許可されていますが、そのようなコーティングが絶縁性ではないことに注意する必要があります。

接地装置の抵抗の要件。

回路抵抗が最小限であれば、民家用の接地は意味があります。この場合（人間の抵抗が回路の抵抗よりもはるかに大きい場合）、知覚できない電荷が人体を通過し、残りの電位が地面に流れ込みます。

抵抗は、接地要素の種類、量、深さ、および土壌の特性によって決まります。ローミーと粘土質の土壌湿度20〜40％。

接地装置がその機能を確実に実行していることを確認するために、抵抗測定が実行されます。

ビデオの説明

測定方法はビデオでご覧いただけます:

古いTN-C接地線を交換する場合はどうすればよいですか

古い住宅ストックのほとんどには 2 線式電源システムが設置されていました。接地が設置されている場合でも、TN-C 方式に従って実行されます。TN-C 方式では、単一の「中性」導体を使用して、作業 (電気機器やデバイスの動作用) と保護 (電気ネットワーク機器の保護用) の 2 つのタスクを実行します。）。

本質的に、このようなシステムは電気回路全体を確実に保護しますが、電力を供給されている家庭用電化製品とその所有者は実質的に保護されないままになります。さらに、雨天では、保護シャットダウン中であっても、このような接続により電圧サージが発生する可能性があります。同様の理由で死亡事故が発生したケースもあります。

PEN導体分離図

新築住宅を建設する場合、この制度は認められません。保存されている場合は、可能であれば TN-C-S システムに切り替えることをお勧めします (建物の入り口で、PEN ワイヤは再接地され、その後 PE と N に分割されます)。緊急時には、導体 N がネットワークから切断され、家庭用電化製品とその所有者をトラブルから守ります。

電気配線が摩耗した住宅では、安全上の理由から TN-C-S システムへの移行が正当化されます。

接地があるのになぜ RCD が必要なのでしょうか?

RCD (残留電流デバイス) は、グランドループと連携して動作し、回路を遮断することで電流漏れに応答する高速スイッチです。

接地とRCDのない回路

導体の絶縁が破壊されると金属体に位相が現れる電気器具。電流がそれ以上進む場所がない場合、人が電気機器の本体に触れると、放電が人体を通過します。結果は多くの要因に依存し、恐怖から心臓機能の中断まで、結果は異なる場合があります。

接地なし 配線が損傷したデバイスの表面の位相は、入力回路ブレーカーがオフになるまで残ります。.

保護導体 (TN-C) のない回路の RCD

このようなシステムでは、導体の絶縁が破損しても、漏れ電流が発生しないため、RCD はすぐには動作しません。しかし、人が損傷したデバイスに触れるとすぐに、電流の一部が体内に入り、RCDがトリップします。

接地しなくても 電流は、RCD を作動させるのに必要な時間だけ人体に流れます。– 通常は 10 分の 1 秒です。その結果、痛みを伴う可能性がありますが、致命的な結果は回避できる可能性が高くなります。

保護導体(TN-SおよびTN-C-S)およびRCDを備えた回路

電気製品がグランドループに接触し、RCD を介して接続されている場合、 金属ケースへの相導体の短絡の場合電気器具、 すぐに漏れが現れる電流（地面に流れます）。 RCD がトリップして回路を遮断します。

ガスボイラーとRCD

まず第一に、その根拠を理解する必要がありますガスボイラー個人の家では必ず実行する必要があります - 例外はありません。

ガスボイラーの接地とRCDの設置は同時に行われます。これ必要な条件ガスを住宅の建物に接続する場合、動作中にガスボイラーの本体に表面張力が生じるためです。

民家のガスボイラーを接地すると、高価なボイラーの故障を避けることができます。電子機器静電気による火災を防ぎます。ガスの爆発の危険性を考慮したこの措置は、追加の保護火から。

ガスボイラーのすべての部品は必ず接地されています

アースを取り付けるときはどのような作業をするのですか？

接地ループを作成するプロセス全体は、次の段階に分かれています。

構造物の安全な深さ（土壌が常に濡れている場所）を決定した後、溝が掘られます。

金属棒（接地極）を地中に埋め込みます。

接地ループが組み立てられます。ロッドが一列または図形 (通常は三角形) の形に配置され、テープまたはパイプで接続され、直列に溶接されます。

さらに、回路はスチールテープで引き回し導体に溶接されます。

完成した接地電極は電気パネルに接続され、トレンチは埋め戻されます。

有能な専門家は、設置中に次のような重要なニュアンスを考慮します。

等高線は土壌凍結線より下に位置する必要があります。そうしないと、地面の水が氷になると、地面に電流が流れなくなり、接地が機能しなくなります。

塗装層は誘電体であり、回路は接地と接触しないため、接地電極を塗装することはできません。

民家における接地、回路図

結論

見慣れたものすべて日常生活– 冷蔵庫、電子レンジ、ハイドロマッサージキャビン – が危険をもたらしてはなりません。適切に設計されたグラウンディングカントリーハウスシステムの回路とデバイスのハウジングが 1 つである場合、人々やその環境にリスクを与えることなく、安全な電源を確保する必要があります。

保護接地アースまたはそれに相当する、通電する可能性のある非通電金属部品への意図的な電気接続です。

保護接地の目的- 通電されていないが、電気設備の絶縁不良により通電される可能性がある機器の金属部分の対地電圧を安全な値まで下げます。接地された機器のハウジングが短絡すると、接触電圧が低下し、その結果、人体がハウジングに触れたときに人体を流れる電流が減少します。

電気機器、建物、構造物の接地は、大気電気の影響から保護するためにも使用されます。

保護接地は、絶縁中性線を使用した最大 1000 V の電圧の三相 3 線ネットワークと、任意の中性モードを使用した 1000 V 以上の電圧のネットワークで使用されます。

接地装置

接地装置- これは、電気設備の接地部分を接地線と接続する接地線と接地線のセットです。

自然接地電極と人工接地電極があります。

機器を接地するには、自然接地導体を最初に使用する必要があります。

地面に敷設された水道管。
建物の金属構造物および構造物
アースへの信頼性の高い接続。
ケーブルの金属シース（アルミニウムを除く）。
自噴井用のケーシングパイプ。

可燃性の液体やガスを含むパイプライン、または暖房用本管を接地導体として使用することは禁止されています。

自然接地導体は、少なくとも 2 つの異なる場所で接地ネットワークに接続する必要があります。

以下が人工接地線として使用されます。

直径3〜5cm、肉厚3.5mmの鋼管、
長さは2〜3メートル。
少なくとも4 mmの厚さの帯鋼。
少なくとも4 mmの厚さの山形鋼。
直径10mm以上、長さ10m以上の棒鋼。

侵食性の高い土壌（アルカリ性、酸性など）での人工接地線には、銅、銅メッキ、または亜鉛メッキ金属が使用されます。

アルミニウムケーブルのシースは、裸のアルミニウム導体と同様に、土壌中で酸化し、酸化アルミニウムは絶縁体であるため、人工接地導体として使用できません。

グランドに接触している個々の導体は次のように呼ばれます。 単一接地電極、または 電極。接地電極が互いに並列に接続された複数の電極で構成されている場合、接地電極は次のように呼ばれます。 グループ接地電極。

垂直電極を地面に埋め込むには、まず深さ0.7〜0.8 mの溝を掘り、その後、パイプまたはコーナーを機構を使用して打ち込みます。直径10〜12 mmの鋼棒は特別な装置を使用して地面に埋められ、長いものはバイブレーターを使用して地面に埋められます。地中に埋められた垂直電極の上端は、溶接によって鋼帯に接続されます。

保護接地装置は次の 2 つの方法で実装できます。輪郭接地線の位置と リモート

接地導体の輪郭配置により、単相地絡が発生した場合に電位の均等化が保証されます。さらに、接地線の相互影響により、保護領域のタッチ電圧とステップ電圧が減少します。リモート接地にはこれらの特性がありません。しかし、遠隔設置工法では接地電極を埋設する場所の選択が可能です。

敷地内では、接地線は検査のためにアクセスでき、機械的損傷から確実に保護されるような方法で配置する必要があります。敷地内の床には、特別な溝に接地導体が敷設されています。腐食性の蒸気やガスが放出される可能性がある部屋や、高湿度接地線は、壁から 10 mm 離れたブラケット上で壁に沿って配置されます。

各電気設備のハウジングは、個別の分岐を使用して接地電極または接地幹線に接続する必要があります。複数の接地された電気設備のハウジングを接地線に連続して接続することは禁止されています。

接地装置の抵抗は、地面に対する接地導体の抵抗と接地導体の抵抗の合計です。

接地に対する接地電極の抵抗は、接地電極を通って地面に流れる電流に対する接地電極の両端の電圧の比です。

接地抵抗の大きさは次によって異なります。抵抗率接地電極が配置されている土壌。接地電極を構成する要素のサイズと配置の種類。数量と相対位置電極。

接地線の抵抗値は、時期によって数倍変化することがあります。接地線の抵抗は、土壌が凍結する冬季と乾燥時に最も大きくなります。

最高の許容値最大 1000 V の設置における接地抵抗: 10 オーム - 発電機と変圧器の合計電力が 100 kVA 以下の場合、4 オーム - その他すべての場合。

これらの規格は、最大 1000 V のネットワークでは 40 V を超えてはならないというタッチ電圧の許容値によって正当化されます。

1000 V を超える設置では、接地抵抗 R 3 が許容されます<= 125/I 3 Ом, но не более 4 Ом или 10 Ом.

高い地絡電流が流れる 1000 V を超える設備では、事故発生時にネットワークセクションが自動的にシャットダウンされるように、接地装置の抵抗は 0.5 オームを超えてはなりません。

接地と保護シャットダウン

ゼロ調整- これは、通電される可能性のある金属非通電部品の中性保護導体との意図的な電気接続です。

ゼロ保護導体 -中性化された部品を電流源巻線の中性点または同等のものに接続する導体。

接地は、中性点が接地された最大 1000 V の電圧のネットワークで使用されます。相故障が発生すると、電気機器の金属ケーシングで単相短絡が発生し、保護装置が迅速に動作し、損傷した設備が供給ネットワークから自動的に切り離されます。このような保護は、短絡電流を防ぐために設置されるヒューズまたは最大回路ブレーカーです。熱保護機能を内蔵した磁気スターター。サーマルリレーやその他のデバイスを備えたコンタクタ。

ハウジングで相が故障すると、電流は「本体 - 中性線 - 変圧器巻線 - 相線 - ヒューズ」の経路に沿って流れます。短絡時の抵抗が小さいため、電流が大きな値に達し、ヒューズがトリップします。

電気ネットワークにおける中性線の目的は、この電流に対して低抵抗の回路を作成することによって、電気設備の切断に必要な量の短絡電流を提供することです。

中性線は破損の可能性を排除するような方法で敷設する必要があります。中性線の完全性を損なう可能性のあるヒューズ、スイッチ、その他の装置を中性線に取り付けることは禁止されています。中性線の導電率は相線の導電率の少なくとも 50% である必要があります。裸または絶縁された導体、鋼帯、アルミニウムケーブルシース、建物のさまざまな金属構造物などが中性保護導体として使用されます。

電気機器の接地の制御は、動作開始時および動作中に定期的に実行されます。 5 年に 1 回、最も遠く離れた最も強力な電気受信機 (総数の 10% 以上) について、位相ゼロループのインピーダンスを測定する必要があります。

安全シャットダウンこれは保護無効化の特殊なケースです。接地とは異なり、保護シャットダウンは、採用されている中性モード、電圧値、中性線の有無に関係なく、どのネットワークでも使用できます。

保護シャットダウンは、人体への感電の危険がある場合（地絡、絶縁抵抗の低下、地絡または地絡の場合）、電気設備を自動的にオフにする保護システムです。保護的シャットダウンは、接地または中和が困難な場合に使用され、場合によってはそれらに加えて使用されます。

保護シャットダウンが反応する入力値の変化に応じて、次の保護シャットダウン回路が区別されます。地絡電流の場合。ゼロシーケンス電圧または電流の場合。接地に対する相電圧。直流および交流動作電流用。組み合わせた。

保護遮断は、特別な保護遮断リレーを備えた自動サーキットブレーカーを使用して実行されます。保護シャットダウンの応答時間は 0.2 秒以内です。

接地

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警告: この記事は純粋に情報提供を目的としたものであり、規範的な文書ではありません。電気関連の作業を行う場合は、電気設備規則 (PUE) に従う必要があります。

定義

接地- これは、機器の非通電要素を意図的にアースに接続することであり、絶縁破壊の結果として通電される可能性があります。接地は、接地電極 (直接または中間の導電媒体を介して接地と電気的に接触する導電部分または相互接続された導電部分のセット) と、接地されたデバイスを接地電極に接続する接地導体で構成されます。接地電極は、単純な金属棒 (ほとんどの場合鋼鉄、まれに銅) または特殊な形状の要素の複雑なセットにすることができます。接地の品質は、接地回路の電気抵抗の値によって決まります。接地回路の電気抵抗の値は、多数の棒を使用する、地面の塩分濃度を高めるなど、接触面積または媒体の導電率を増やすことによって下げることができます。原則として、電気接地抵抗は規格化されています。 メインアース端子です。電磁干渉を最小限に抑え、電気的安全性を確保するには、最小限の数の閉ループで接地を行う必要があります。この状態を確保するには、いわゆるメイングランドクランプ (MGZ)、またはバスを実行します。メイン接地端子は、入力電源および通信ケーブルのできるだけ近くに配置し、可能な限り短い導体長で接地端子に接続する必要があります。接地保護ゾーンのこの配置により、電位の最適な均等化が保証され、通信ケーブルスクリーン、電力ケーブルアーマー、パイプライン、アンテナ入力を介して外部から来る産業用干渉、落雷、スイッチング過電圧からの誘導電圧が制限されます。以下を GZZ (バス) に接続する必要があります。

接地導体。

保護導体。

主電位均等化システムの導体。

有効な接地線（必要な場合）。

保護用および運用用（技術的、論理的など）の接地線、避雷接地線などは、主接地端子（バス）に接続する必要があります。GZZ デバイスの規則と要件は、PUE に詳細に規定されています。 露出した導電部– 触れることができる電気設備の導電性部分。通常は通電されていないが、主絶縁体が損傷した場合には通電される可能性があります。露出した導電性部品には、電気機器の金属ハウジングが含まれます。 ライブパート– 動作中に動作電圧がかかる電気設備の導電性部分。 間接的なタッチ– 絶縁体が損傷すると通電する露出した導電性部品による人や動物の電気的接触。つまり、電気機器の絶縁が破壊されたときに、これが金属ケースに接触することになります。

指定

すべての電気設備の保護接地導体、およびバスバーを含む固体接地中性線を備えた最大 1 kV の電圧の電気設備の中性線保護導体には、文字指定が必要です。 RE色指定は、黄色と緑色の同じ幅の縦方向または横方向のストライプ（15 ～ 100 mm のタイヤの場合）を交互にすることによって行われます。ゼロ動作 (中性) 導体は文字によって指定されます。 Nそして青い色。中性保護導体と中性作業導体の組み合わせには文字指定が必要ですペン色の指定: 全長に沿って青、端に黄緑の縞模様。図上で導体を示すために使用される図記号:

接地指定:

接地システムの文字指定

接地システムの指定の最初の文字によって、電源の接地の性質が決まります。T– 電源の中性点を地面に直接接続する。私– すべての充電部は地面から絶縁されています。 2 番目の文字は、建物の電気設備の露出した導電性部分の接地の性質を決定します。 T– 電源と地面との接続の性質に関わらず、建物の電気設備の開放導電部分を地面に直接接続する。 N– 建物の電気設備の開放導電部分と電源の接地点との直接接続。 N に続くダッシュから続く文字は、この接続の性質、つまりゼロ保護導体とゼロ動作導体を構築する機能的方法を決定します。 S– ゼロ保護 PE およびゼロ動作 N 導体の機能は、別個の導体によって提供されます。 C– 中性点保護導体と中性点動作導体の機能は、1 つの共通導体 PEN によって提供されます。

接地装置のエラー

間違った PE 導体水道管や暖房管が接地線として使用されることがありますが、これらを接地線として使用することはできません。配管内に非導電性インサートが存在する可能性があり (プラスチックパイプなど)、パイプ間の電気的接触が腐食により破損する可能性があり、最終的には修理のためにパイプラインの一部が分解される可能性があります。

ワーキングゼロとPE導体の組み合わせもう 1 つの一般的な違反は、エネルギー分布に沿った分離点 (存在する場合) を超えた動作ゼロと PE 導体の組み合わせです。このような違反は、PE 導体 (通常の状態では電流が流れるはずがない) に非常に大きな電流が流れたり、残留電流装置 (設置されている場合) が誤ってトリップしたりする可能性があります。

PEN 導体の分離が間違っている PE 導体を「作成」する次の方法は非常に危険です。動作している中性線がソケット内で直接識別され、それとソケットの PE 接点の間にジャンパーが配置されます。したがって、このソケットに接続されている負荷の PE 導体は、動作ゼロに接続されます。この方式の危険性は、次の条件のいずれかが満たされた場合に、ソケットの接地接点に相電位が発生し、その結果、接続されたデバイスの本体にも相電位が発生することです。

ソケットとシールドの間の領域（さらには PEN 導体の接地点まで）の中性線の断線（断線、焼損など）。

このコンセントに接続される位相および中性線 (中性線の代わりに位相、またはその逆) の導体を再配置します。

アースの保護機能

保護作用の原理接地の保護効果は、次の 2 つの原則に基づいています。

接地された導電性物体と他の自然に接地された導電性物体との間の電位差を安全な値まで低減すること。

接地された導電性物体が相線に接触したときの漏れ電流の放電。適切に設計されたシステムでは、漏れ電流が発生するとすぐに保護装置が動作します ( 残留電流デバイス - RCD).

したがって、接地は RCD の使用と組み合わせてのみ最も効果的です。この場合、ほとんどの絶縁不良では、接地された対象物の電位が危険な値を超えることはありません。さらに、ネットワークの障害のあるセクションは非常に短い時間 (10 分の 1 から 100 分の 1 秒 - RCD の応答時間) 以内に切断されます。 電気機器の故障時の接地作業電気機器の故障の典型的な例は、絶縁不良による相電圧と機器の金属本体との接触です。パルス二次電源を備え、3 極プラグを備えた最新の電気製品 (PC システムユニットなど) は、接地されていない場合、たとえ接地されていない場合でも、ケースに危険な可能性があることに注意してください。完全に稼働しています。どのような保護手段が実装されているかに応じて、次のオプションが考えられます。

ハウジングは接地されておらず、RCD もありません (最も危険な選択肢 ) 。デバイスの本体は相電位の下にあり、これはいかなる方法でも検出されません。このような欠陥のあるデバイスに触れると致命的になる可能性があります。

ハウジングは接地されており、RCDはありません。相本体接地回路に沿った漏れ電流が十分に大きい場合（この回路を保護するヒューズの動作しきい値を超える場合）、ヒューズがトリップして回路がオフになります。接地された場合の最大実効電圧 (接地に対する) は Umax=RG IF になります。ここで、RG は接地電極の抵抗、IF はこの回路を保護するヒューズが作動する電流です。高い接地抵抗と大きなヒューズ定格を使用すると、接地された導体の電位がかなりの値に達する可能性があるため、このオプションは十分に安全ではありません。たとえば、接地抵抗が 4 オームで定格が 25 A のヒューズの場合、電位は 100 ボルトに達する可能性があります。

ハウジングは接地されておらず、RCDが取り付けられています。デバイスの本体は相電位になり、漏れ電流が通過する経路が存在するまでこれは検出されません。最悪の場合、故障した機器と自然接地された物体の両方に触れた人の体から漏れが発生します。 RCD は、リークが発生するとすぐにネットワークの障害のあるセクションを切断します。人は短期間の電気ショック（0.01÷0.3秒 - RCD応答時間）のみを受けますが、原則として健康に害を及ぼすことはありません。

ハウジングは接地されており、RCDが取り付けられています。 2 つの保護手段は相互に補完し合うため、これが最も安全なオプションです。相電圧が接地された導体にかかると、電流は相の導体から絶縁欠陥を通って接地導体に流れ、さらに地面に流れます。 RCD は、たとえそれが非常に軽微であっても (通常、RCD の感度しきい値は 10 mA または 30 mA)、このリークを即座に検出し、障害のあるネットワークのセクションを迅速に (0.01÷0.3 秒) 切断します。さらに、漏れ電流が十分に大きい場合 (回路を保護するヒューズのトリップしきい値を超える場合)、ヒューズもトリップする可能性があります。どの保護装置 (RCD またはヒューズ) が回路をオフにするかは、その速度と漏れ電流によって異なります。両方のデバイスをトリガーすることも可能です。

接地システムの種類

ロシアでは、接地要件とその配置は電気設備規則 (PUE) によって規制されています。接地システムのタイプの分類は、供給電気ネットワークの主な特徴として示されています。 GOST R 50571.2 では、TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT の接地システムを考慮しています。

TNシステム電源の中性点はしっかりと接地され、電気機器のハウジングは中性線に接続されます。 TN モードには、TN-C、TN-S、TN-C-S の 3 つのタイプがあります。 TN-Cシステム TN-C システム (French Terre-Neutre-Combine) は、1913 年にドイツの AEG (AEG、Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft) によって提案されました。このシステムの動作中性線と PE 導体 (保護アース) は 1 つのワイヤに結合されています。最大の欠点は、緊急ゼロブレーク中に電気設備のハウジングに線形電圧 (相電圧の 1.732 倍) が形成されることでした。それにもかかわらず、今日では旧ソ連諸国の建物でこの接地システムを見つけることができます。 TN-Sシステム条件付きで危険な TN-C システムを置き換えるために、1930 年代に TN-S システム (フランス Terre-Neutre-Separe) が開発されました。このシステムでは、作業ゼロ点と保護ゼロ点が変電所で直接分離され、接地電極はむしろ複雑な金具構造。したがって、動作ゼロが線路の途中で壊れた場合、電気設備のハウジングは線間電圧を受け取りませんでした。その後、このような接地システムにより、小さな電流を感知できる差動回路ブレーカーや漏電回路ブレーカーの開発が可能になりました。彼らの今日までの研究はキルヒホッフの法則に基づいており、相線を流れる電流は動作ゼロを流れる電流と数値的に等しくなければなりません。また、線路の途中でゼロの分離が発生する TN-C-S システムを観察することもできますが、分離点の手前で中性線が断線すると、ハウジングが線間電圧下になり、生命の危険にさらされます。触れられたら。 システム TN-C-S TN-C-S システムでは、変電所は充電部を地面に直接接続します。建物の電気設備の露出した導電部分はすべて、変電所の接地点に直接接続されています。この接続を確実にするために、電気回路の主要部分の変電所と建物の電気設備の間のセクションでは、結合された中性点保護導体と作業導体 (PEN) が使用されます。使用済み。

TTシステム TT システムでは、変電所は充電部を地面に直接接続します。建物の電気設備のすべての開放導電部分は、変電所の中性接地電極から電気的に独立した接地電極を介して地面に直接接続されています。 ITシステム電源の中性点は、高抵抗のデバイスを介して絶縁または接地され、電気機器のハウジングはしっかりと接地されます。 IT システムは、原則として、特殊な目的の建物や構造物の電気設備に使用されます。

結論

特定のネットワークを選択するための一般的な推奨事項として、次のことが示されます。 1. TN-C および TN-C-S ネットワークは、電気安全性および火災安全性のレベルが低く、重大な電磁妨害の可能性があるため、使用すべきではありません。 2. TN-S ネットワークは、ネットワークが「一度だけ」設計される場合、静的 (変更されない) インストールに推奨されます。 3. CT ネットワークは、一時的、拡張可能、変更可能な電気設備に使用する必要があります。 4. 無停電電源供給が不可欠な場合には、IT ネットワークを使用する必要があります。同じネットワーク上で 2 つまたは 3 つのモードを使用する必要がある場合があります。たとえば、ネットワーク全体が TN-S ネットワーク経由で電力を受け取り、その一部が絶縁変圧器経由で IT ネットワーク経由で電力を受け取る場合などです。上記を要約すると、中性点と開放導電性部品を接地する方法はどれも普遍的ではないことに注意してください。それぞれの具体的なケースにおいて、経済的な比較を行い、次の基準に基づいて比較する必要があります: 電気安全性、火災安全性、無停電電源供給レベル、生産技術、電磁適合性、資格のある人材の確保可能性、その後の拡張と変更の可能性。ネットワークの。

ノート

PUE の条項 1.1.29、PUE の条項 1.7.122 および 1.7.123、PUE の 1.7.135 他のタイプの故障の場合、接地は効果が低いため、パルス二次側の回路ではここでは考慮されません。電源の場合、入力パススルーまたは従来のコンデンサが、電源導体間と、（金属ケースと 3 極プラグの場合）各電源導体とデバイス本体との間の両方に接続されます。この場合、それらは、は、電源電圧の半分にほぼ等しい電位をボディに与える分圧器を表します。この電位は通常、利用可能な手段によってデバイスがオフになっている場合でも存在します。ケース上の電位の存在は、ネオンプローブを使用して確認できます。

この記事では以下の資料を使用しています。ウィキペディア、および雑誌のウェブサイト「電気工学ニュース」。

民家の接地またはアパート。多くの人は、民家に接地すべきなのか、それとも接地しなくても大丈夫なのか疑問に思っています。答えは明白です - 民家の接地が必要であり、PUEによると、新築の建設中および古い家の大規模な修理中に、民家の接地が義務付けられています。民家の接地の設置は、民家、コテージ、またはアパートの電源システムの設置における重要なステップです。個人住宅の適切に設計された接地は、家庭や電化製品の電気的安全、そして最も重要なことに健康と生命を意味します。

まず、電気関連の文献、特に民家の接地に関する第 1.7.28 条による電気設備の建設規則に目を向けましょう。

「これは、ネットワークポイント、電気設備、または機器を接地装置に意図的に電気的に接続することです。」

教科書や専門書の難解な表現には立ち入りません。文献を参照して、民家を接地する必要がある理由を、簡単でアクセス可能な言語で説明してみます。

簡単に言うと、民家の接地は、機器の筐体と接地ループをワイヤーで接続することです。民家の接地は、特定の材料で指定された寸法に取り付けられ、地面に「隠された」通常のメロ構造です。

民家（金属構造物）の接地銅ワイヤー、断面 10平方mm以上。または鋼板、

に接続します。接地線は、端子台を介して、住宅またはアパートに敷設されているケーブルの接地導体に接続され、ソケット、ランプ、その他の受電器に接続されます。

ソケットは 3 ピン (相中性接地) である必要があり、特別な 3 番目の「接地」接点を介して家庭用電化製品にプラグで接続されます。

つまり、次の PE 接地導体の「ルート」が得られます。 電気製品 - プラグ - ソケット - 配電盤の端子台 - 接地線 (バス) - 接地ループ - 接地。

民家の接地これは、まず人々の電気的安全を確保するために行われます。確かに、古い冷蔵庫や洗濯機に触れると、わずかではありますが、時には非常に顕著な感電が発生するこの状況に精通している人は多いでしょう。これは民家の接地がない古い住宅ストックで起こります。ソケットに適しているのは 2 本のワイヤだけです: 相と中性、3 番目のワイヤはありません 保護的な PEワイヤー感電は、冷蔵庫や洗濯機の絶縁不良（電線やモーター、コンプレッサーなどの絶縁損傷）により発生し、身体に電圧（電位）が現れます。また、冷蔵庫や洗濯機の本体に手で触れるとき、特に濡れている場合には、冷蔵庫や洗濯機を「アース」し、小さな電流が人体を通って「アース」に「流れます」。」

自宅、コテージ、またはアパートの電気ネットワークに 3 番目の PE 保護線がある場合、冷蔵庫または機械の絶縁が破損すると、電流がそこを通ってグランドループに「逃げ」ます。また、接地されていても絶縁が不十分な電気機器の本体に触れても、電流は常に最小抵抗の経路に沿って「流れる」ため、何も感じません。私たちの場合、人間の抵抗 ( 約1000 オーム) 抵抗自体よりもはるかに大きくなります 保護的なワイヤ + グランドループ抵抗、これは約数個になります 数十のオーム。

民家の接地家庭用電化製品を保護するためにも必要です。人は多くの場合、静電気の「保因者」になります。これは、衣類から室内の湿度レベルまで、さまざまな要因によって決まります。電流は非常に小さいですが、電圧は数千ボルトに達し、繊細な電子機器に損傷を与える可能性があります。電気製品。