uziemienie, czyli uziemienie, jest podstawowym tematem prawidłowego działania instalacji elektrycznych i urządzeń. Jednak niewiele osób rozumie tę sprawę lub powód jej użycia.
uziemienie to ogromny temat pełen standardów, praktycznych zasad, nieporozumień, niespodzianek i magii. Zasady uziemienia są dość trudne, a czasami wydają się niejasne.,
Ten artykuł wprowadzający omawia podstawowe zasady uziemienia, zawiera przegląd głównych zastosowań uziemienia i stanowi podstawę do zbadania tych zastosowań od pierwszego do ostatniego.
co to jest uziemienie?
w analizach instalacji elektrycznych często pojawiają się pojęcia uziemienie, uziemienie i uziemienie. Istnieje kilka formalnych definicji tych terminów w różnych standardach i kodeksach. Jednak, jak sama nazwa wskazuje, uziemienie jest połączeniem instalacji elektrycznej, urządzeń elektrycznych i metalowych obudów z ziemią., Jest również znany jako uziemienie, czyli połączenie z ziemią.
mimo, że nie uziemione systemy elektryczne istnieją-ponieważ są wyłączone z uziemienia przez kody lub ze względów operacyjnych — większość macierzy jest uziemiona w taki czy inny sposób.
czy Ziemia jest przewodnikiem elektryczności?
chociaż nie najlepszy, tak, grunt jest przewodnikiem elektrycznym. Służy do przenoszenia prądów zwarciowych, sygnałów i fal radiowych.
propagacja fal naziemnych jest szczególnie ważna w części widma radiowego o niskiej i średniej częstotliwości., Istnieją podziemne Anteny radiowe o niskiej częstotliwości, które zostały opracowane na początku XX wieku. Ta właściwość elektryczna staje się widoczna, gdy Błyskawica podróżuje do iz ziemi.
połączenie uziemiające. Zdjęcie dzięki uprzejmości .
ważne jest również, aby wiedzieć, że czasami zakłada się, że ziemia, jako przewodnik, ma potencjał zerowy i jest traktowana jako punkt odniesienia w wielu pomiarach napięcia.
uziemienie systemu zasilania jest bardzo ważne, ponieważ większość usterek dotyczy uziemienia., Następnie odgrywa podstawową rolę w ochronie swoich komponentów, a także w bezpieczeństwie dla operatora. Istnieje wiele technik uziemienia stosowanych do cumowania instalacji elektrycznej do ziemi. Przyjrzyjmy się następnym typom.
uziemienie systemu
uziemienie systemu odnosi się do granicy zdefiniowanych wartości napięcia ma do masy w każdej części instalacji elektrycznej. Łączy punkt przewodzenia prądu w instalacji elektrycznej z ziemią, tj. neutralność transformatorów i urządzeń wirujących oraz linii.,
uziemienie neutralne
Sztuka i nauka uziemienia neutralnego mają ogromne znaczenie w tej analizie. Wybór metod uziemienia neutralnego w transformatorach i urządzeniach obrotowych pojawił się w celu kontrolowania wskaźnika błędów i zakłóceń przejściowych, poprawiając ciągłość pracy., Główne rodzaje uziemienia neutralnego to:
- bez uziemienia: uziemienie nie jest wykonywane celowo, ale system jest uziemiony ze względu na jego naturalną pojemność do masy
- poprzez impedancję
- Rezystancja — wysoka rezystancja, niska rezystancja
- Reactance-wysoka reaktancja, rezonans (również wysoka reaktancja), niska reaktancja
- Solid (efektywny)
najbardziej neutralne uziemienie jest stałe. W tej metodzie neutralność jest utrzymywana na potencjale uziemienia, z następującymi zaletami:
- ogranicza napięcie, które będzie stosowane do izolacji urządzeń., Przypomnijmy, że materiały użyte w izolacji muszą być w stanie wytrzymać przyłożone napięcie;
- ogranicza napięcie systemu do masy lub obudów urządzeń, w warunkach normalnych i awaryjnych, zwiększając bezpieczeństwo personelu;
- minimalizuje potencjalne przejściowe przepięcia;
- zapewnia źródło prądu uziemienia, umożliwiając szybkie usuwanie usterek.
Inne metody uziemienia
Inne metody uziemienia są czasami stosowane w systemach 600V i poniżej.,
- uziemienie linii
- transformator uziemienia Zig-zag
- narożnik delta
- uziemienie fazy Środkowej
sprzęt i uziemienie bezpieczeństwa
ludzie muszą być zabezpieczeni, ponieważ niewielka ilość prądu krążącego przez ciało może spowodować duże uszkodzenia lub śmierć.
uziemienie sprzętu łączy wszystkie nie przewodzące prąd metalowe części systemu okablowania lub urządzenia z ziemią., Przykłady obejmują szafę sprzętu serwisowego, ramy transformatorów i silników, metalowe przewody i skrzynki, metalową osłonę ekranowanych kabli, słupy, Wieże i inne.
uziemienie urządzeń ogranicza napięcie między częściami nienadającymi się do prądu oraz między tymi częściami a ziemią do bezpiecznej wartości, zwiększając ochronę. Umożliwia również szybkie usuwanie usterek.
Ponadto, aby chronić ludzi i zwierzęta w pobliżu, elektrownie i podstacje są budowane na matach uziemiających. Praktyka ta minimalizuje potencjały porażenia prądem elektrycznym.,
uziemienie sprzętu. Zdjęcie dzięki uprzejmości .
spajanie urządzeń spełniających normy bezpieczeństwa
spajanie polega na łączeniu wszystkich nie przewodzących prądu metalowych części instalacji w celu zapewnienia ciągłości i przewodności elektrycznej. W ten sposób kawałki metalu mają wspólny i minimalny potencjał nad ziemią. Kody wymagają wiązania w uziemionych i bezwarunkowych tablicach.,
to połączenie zachowuje się jak ścieżka o niskiej impedancji, która bezpiecznie przewodzi prąd zwarciowy i pomaga w szybkiej pracy nadprądowych urządzeń zabezpieczających w systemie uziemionym, a także w obsłudze detektorów uszkodzeń uziemionych o wysokiej impedancji i w systemach bez uziemienia.
kody dotyczą również klejenia metalowych elementów budowlanych (nieelektrycznych), które mogą być przypadkowo zasilane.
Ochrona przed elektrycznością statyczną za pomocą uziemienia statycznego
celem kontroli ładunków statycznych jest ochrona ludzi i mienia.,
tarcie między dwiema powierzchniami materiałów izolacyjnych może powodować przenoszenie elektronów z jednej powierzchni na drugą, tworząc różnicę potencjałów rzędu tysięcy woltów. Ta różnica potencjałów może powodować iskry statyczne, które są źródłem pożarów i eksplozji.
podzespoły i urządzenia elektroniczne nie są w stanie wytrzymać chwilowej mocy wytwarzanej przez statyczne. Istnieje kilka metod ochrony przed zagrożeniami elektryczności statycznej, uziemienie i Wiązanie są dwa z nich.,
uziemienie statyczne zapewnia połączenie uziemienia o niskiej rezystancji, zmniejszając wytwarzanie elektryczności statycznej. Ta praktyka zapobiega iskrzeniu między ciałami.
niebezpieczne miejsca są szczególnie ważne dla uziemienia, ponieważ mogą mieć materiały łatwopalne lub zapalające się, a iskry spowodowane przez statyczne mogą zapalić atmosferę.
indukcja elektrostatyczna może być również źródłem warunków przejściowych, które wywołują niezamierzone zdarzenia w sąsiednich obwodach, wytwarzając fałszywe operacje przekaźnikowe, wyłączanie wyłączników lub fałszywe sygnały w obwodach sterujących, aby wymienić tylko kilka.,
Ochrona odgromowa uziemienie
Ochrona odgromowa odgrywa kluczową rolę w projektowaniu i działaniu systemów elektroenergetycznych. Na obszarach z częstymi burzami piorun jest najczęstszą przyczyną przestojów i uszkodzeń.
system ochrony odgromowej przechwytuje lub kieruje piorun i zapewnia pewną ścieżkę bezpiecznego przewodzenia przepięć do ziemi przez odpowiednie przewody do elektrod uziemiających. W ten sposób pomaga zapobiegać katastrofalnym zdarzeniom, takim jak pożary, urazy i zgony.,
Ochrona odgromowa odgrywa kluczową rolę w projektowaniu i działaniu systemów elektroenergetycznych. Zdjęcie dzięki uprzejmości .
oprócz instalacji elektrycznych, wysokie konstrukcje, takie jak kominy, zbiorniki, Wieże i budynki, mogą wymagać instalacji odgromowych, chociaż nie wszystkie obiekty lub konstrukcje w danym miejscu będą ich potrzebować. Ponownie niebezpieczne miejsca są ważne, ponieważ Błyskawica wytwarza iskry, a ryzyko pożarów i wybuchów jest wysokie.,
należy pamiętać, że nie jest możliwe zabezpieczenie 100% konstrukcji przed bezpośrednimi uderzeniami, z wyjątkiem całkowitego zamknięcia jej metalem.
Jeśli chodzi o systemy przesyłowe, dobrze opracowany system drutu uziemiającego może znacznie zmniejszyć częstotliwość przestojów, ponieważ osłoni przewody fazowe, odbierając bezpośredni wpływ uderzeń pioruna.
Ochrona Przed Przepięciami wywołanymi piorunem
przepięcia przejściowe są codziennymi zdarzeniami w systemach elektroenergetycznych. Przełączanie jest ich głównym inicjatorem, ale przepięcia przełączania są stosunkowo łatwe w obsłudze., Jednak uderzenia pioruna są najpoważniejsze i najtrudniejsze do opanowania. Mogą one zwiększyć napięcie systemu do wielokrotności napięcia znamionowego. Jeśli sprzęt w systemie elektroenergetycznym nie jest chroniony przed uderzeniami pioruna, nastąpi znaczne uszkodzenie.
Nadbiegające przewody uziemiające, oprócz ochrony przed bezpośrednimi uderzeniami pioruna, zmniejszają skutki wywołanych przepięć.
podobnie, ograniczniki przepięć są podłączone w boczniku na elementach urządzeń elektrycznych, aby przekierować przejścia do ziemi.,
techniki uziemienia do ochrony sprzętu elektronicznego
Komputery, systemy komunikacyjne, oprzyrządowanie i urządzenia sterujące wymagają odpowiedniego uziemienia do prawidłowego działania. Najczęściej uziemienie bezpieczeństwa sprzętu jest takie samo dla sprzętu elektronicznego, jak dla każdego innego rodzaju aparatury.
Centrala. Zdjęcie dzięki uprzejmości Unsplash.,
czasami specjalne techniki uziemienia, różniące się od konwencjonalnych bezpiecznych praktyk uziemienia, są stosowane do sprzętu elektronicznego, ale należy zachować ostrożność, aby uniknąć tych technik prowadzących do niebezpiecznych praktyk.
niektóre systemy dystrybucji energii elektrycznej dla sprzętu elektronicznego zostały zainstalowane błędnie w celu zminimalizowania ilości hałasu elektrycznego widocznego w systemie uziemienia. Ale instalacje te nie są zgodne z przepisami Krajowego Kodeksu elektrycznego (NEC), zagrażając bezpieczeństwu personelu.,
ochrona obwodów danych przed zakłóceniami lub uszkodzeniami nie zawsze wiąże się z uziemieniem, chociaż dobre uziemienie ułatwia tę ochronę.
przegląd technik uziemienia i zastosowań
jednym z najważniejszych, ale najmniej zrozumiałych rozważań przy projektowaniu instalacji elektrycznych jest uziemienie.
uziemienie składa się z połączenia o niskiej impedancji z ziemią. Ziemia jest słabym przewodnikiem, ale wystarczająco dobrym do tego celu.,
uziemienie odgrywa kluczową rolę w prawidłowym działaniu systemów elektrycznych, zarówno energetycznych, jak i elektronicznych, a także w ochronie ludzi.
- uziemienie systemu pomaga wykrywać i usuwać usterki uziemienia.
- uziemienie sprzętu zapewnia ścieżkę powrotną dla prądu uziemienia.
- Wiązanie utrzymuje ciągłość elektryczną i przewodność.
- uziemienie statyczne zapobiega gromadzeniu się elektryczności statycznej, zmniejszając ryzyko pożarów lub wybuchów w przypadku obchodzenia się z niebezpiecznymi materiałami.,
- uziemienie odgromowe pomaga chronić konstrukcje i urządzenia przed bezpośrednimi uderzeniami.
- napowietrzne przewody uziemiające i ograniczniki przepięć, podłączone do masy, mogą ograniczyć niebezpieczne przepięcia systemu do bezpiecznych wartości.
zasadniczo uziemienie układu elektronicznego jest takie samo, jak uziemienie każdego układu elektrycznego. Należy jednak uważać, aby specjalne techniki uziemienia nie generowały niebezpiecznych warunków.