împământarea sau împământarea este un subiect fundamental pentru funcționarea corectă a sistemelor și dispozitivelor electrice. Cu toate acestea, puțini oameni înțeleg această problemă sau motivul pentru care este folosit. împământarea este un subiect uriaș plin de standarde, reguli practice, concepții greșite, surprize și ceva magie. Regulile de împământare sunt destul de dificile și uneori par neclare., acest articol introductiv discută principiile de bază ale împământării, oferă o imagine de ansamblu a principalelor aplicații de împământare și pune baza pentru examinarea acestor aplicații de la primul la ultimul.
ce este împământarea?
în analizele instalațiilor electrice, veți vedea frecvent termenii sol, împământare și împământare. Există mai multe definiții formale ale acestor termeni în diferite standarde și coduri. Cu toate acestea, după cum sugerează și numele său, împământarea este o conexiune a sistemului electric, a dispozitivelor electrice și a incintelor metalice la sol., Este, de asemenea, cunoscut sub numele de legare la pământ, adică, conexiune la pământ.
chiar dacă sistemele electrice fără împământare există — fie pentru că sunt exceptate de la împământare prin coduri sau din motive operaționale — majoritatea tablourilor sunt împământate într-un fel sau altul.
este solul un Conductor de energie electrică? deși nu este cel mai bun, da, solul este un conductor electric. Este folosit pentru a transporta curenți de defect, semnale și unde radio. propagarea undelor terestre este deosebit de importantă pe porțiunea de frecvență joasă și medie a spectrului radio., Există antene radio subterane de joasă frecvență care au fost dezvoltate în primele zile ale secolului XX. Această proprietate electrică devine vizibilă atunci când fulgerul călătorește încoace și încolo pe pământ.
conexiune la Sol. Pentru imagine, multumim . de asemenea, este important de știut că uneori pământul, ca conductor, se presupune că are un potențial de zero și este luat ca referință în multe măsurători de tensiune.împământarea sistemului de alimentare este foarte importantă, deoarece majoritatea defecțiunilor implică împământarea., Apoi, are un rol de bază în protecția componentelor sale, precum și siguranța pentru operator. Există o varietate de tehnici de împământare utilizate pentru acostarea unui sistem electric la sol. Să ne uităm la fiecare tip următor.
sistem de împământare
sistem de împământare se referă la limita valorilor definite tensiunea are la sol în fiecare parte a sistemului electric. Conectează punctul de transport curent al sistemului electric la sol, adică neutrul transformatoarelor și echipamentelor rotative, precum și liniile.,
împământare neutră
arta și știința împământării neutre sunt de o importanță capitală în această analiză. A apărut o alegere a metodelor de împământare a neutrului în transformatoare și echipamente rotative pentru a controla rata de eroare și perturbațiile tranzitorii, îmbunătățind continuitatea serviciului., Principalele tipuri de neutral sunt:
- Nefondate: Împământare nu este făcut intenționat, dar sistemul este la pământ din cauza sale naturale capacitate de teren
- Prin impedanță
- Rezistența — de înaltă rezistență, rezistență scăzută
- Reactanța — mare-reactanța, rezonant (high-reactanța, la fel de bine), low reactanța
- Solid (eficace)
cele Mai neutral este solid. În această metodă neutrul este menținut la potențialul de sol, cu următoarele avantaje:
- limitează tensiunea care va fi aplicată izolației echipamentului., Amintiți-vă că materialele utilizate în izolație trebuie să poată rezista la tensiunea aplicată;
- limitează tensiunea sistemului la masă sau la carcasele echipamentelor, în condiții normale și de avarie, sporind siguranța personalului;
- minimizează potențialele supratensiuni tranzitorii;
- asigură o sursă de relocare a curentului la sol, permițând o compensare rapidă a defectelor.
alte metode de împământare
alte metode de împământare sunt uneori utilizate în sistemele 600V și mai jos.,
- linia de împământare
- zig-zag împământare transformator
- colț-de-delta
- mijlocul fazei de împământare
echipamente și Siguranță împământare
oamenii trebuie să fie protejate, deoarece o cantitate mică de curent care circulă prin corp poate provoca daune mari sau moarte.echipamentul de împământare conectează toate părțile metalice care nu poartă curent ale sistemului sau aparatului de cablare la sol., Exemplele includ cabinetul echipamentului de service, cadrele transformatoarelor și motoarelor, conducta metalică și cutiile, scutul metalic al cablurilor ecranate, stâlpii, turnurile și multe altele.
împământarea echipamentelor limitează tensiunea dintre piesele care nu poartă curent și între aceste părți și pământ la o valoare sigură, sporind protecția. De asemenea, permite curățarea rapidă a defectelor.în plus ,pentru a proteja oamenii și animalele din vecinătate, centralele electrice și substațiile sunt construite pe covorașe de împământare. Această practică minimizează potențialele de șoc electric.,
echipamente de împământare. Pentru imagine, multumim .
echipamente de lipire pentru respectarea standardelor de siguranță
lipirea constă în interconectarea tuturor pieselor metalice care nu poartă curent ale instalației pentru a asigura continuitatea și conductivitatea electrică. În acest fel, piesele metalice sunt la un potențial comun și minim deasupra solului. Codurile necesită lipirea în matrice împământate și neîntemeiate.,această interconectare se comportă ca o cale de impedanță scăzută care conduce curentul de eroare la sol în siguranță și ajută la funcționarea rapidă a dispozitivelor de protecție la supracurent pe un sistem împământat, precum și la funcționarea detectoarelor de eroare la sol pe sisteme împământate cu impedanță ridicată și pe sisteme nefondate.
Codurile se ocupă, de asemenea, de lipirea pieselor metalice de construcție (neelectrice) care pot fi alimentate accidental.
protejarea împotriva electricității statice cu împământare statică
scopul controlului încărcărilor statice este de a proteja oamenii și proprietățile.,frecarea dintre două suprafețe ale materialelor izolante poate determina transferul electronilor de la o suprafață la alta, creând o diferență de potențial de mii de volți. Această diferență de potențial poate provoca scântei statice, care sunt o sursă de incendii și explozii.
componentele și echipamentele electronice sunt incapabile să reziste la puterea instantanee produsă de static. Există mai multe metode de protecție împotriva pericolelor de electricitate statică, împământare și lipire sunt două dintre ele.,împământarea statică asigură o conexiune la sol cu rezistență scăzută, atenuând generarea de electricitate statică. Această practică împiedică scânteierea între corpuri.locațiile periculoase sunt deosebit de importante pentru împământare, deoarece pot avea materiale inflamabile sau inflamabile, iar scânteile cauzate de statică ar putea aprinde atmosfera. inducția electrostatică poate fi, de asemenea, originea condițiilor tranzitorii care declanșează evenimente neintenționate în circuitele adiacente, producând operații false de releu, declanșarea întreruptoarelor sau semnale false în circuitele de control, pentru a numi câteva.,
împământare de protecție împotriva trăsnetului
protecția împotriva trăsnetului joacă un rol-cheie în proiectarea și funcționarea sistemelor de energie electrică. În zonele cu furtuni frecvente, fulgerul este cea mai frecventă cauză de întreruperi și daune.un sistem de protecție împotriva trăsnetului interceptează sau deviază fulgerul și oferă o anumită cale pentru efectuarea supratensiunilor în siguranță la sol prin conductori adecvați în jos la electrozii de împământare. Astfel, ajută la prevenirea evenimentelor dezastruoase, cum ar fi incendiile, rănile și decesele.,
protecția împotriva trăsnetului joacă un rol cheie în proiectarea și funcționarea sistemelor de energie electrică. Pentru imagine, multumim .în plus față de sistemele de energie electrică, structurile înalte precum coșurile de fum, rezervoarele, turnurile și clădirile pot necesita sisteme de protecție împotriva trăsnetului, deși nu toate obiectele sau structurile dintr-un anumit loc vor avea nevoie de ele. Din nou, locațiile periculoase sunt importante, deoarece fulgerul produce scântei, iar riscul de incendii și explozii este ridicat.,rețineți că este imposibil să protejați 100% dintr-o structură de impacturi directe, cu excepția cazului în care o încapsulați complet cu metal.în ceea ce privește sistemele de transmisie, un sistem de sârmă de împământare bine conceput poate reduce substanțial rata de întrerupere, deoarece va proteja conductorii de fază prin primirea impactului direct al loviturilor de trăsnet.
protejarea împotriva supratensiunilor induse de trăsnet
supratensiunile tranzitorii sunt evenimente zilnice în sistemele de energie electrică. Comutarea este inițiatorul lor principal, dar supratensiunile de comutare sunt relativ ușor de manevrat., Cu toate acestea, supratensiunile fulgerului sunt cele mai severe și dificil de gestionat. Acestea pot crește tensiunea sistemului de mai multe ori tensiunea nominală. Dacă echipamentul din sistemul de alimentare nu este protejat împotriva supratensiunilor, se vor produce daune considerabile.
cablurile de la sol care rulează, pe lângă ecranarea împotriva loviturilor directe de trăsnet, diminuează efectele supratensiunilor induse.
De asemenea, descărcătoarele de supratensiune sunt conectate în șunt peste piesele de echipament electric pentru a devia tranzitorii la sol.,
tehnici de împământare pentru protejarea echipamentelor electronice
calculatoarele, sistemele de comunicații, instrumentele și echipamentele de control necesită o împământare adecvată pentru o funcționare corectă. De cele mai multe ori, împământarea de siguranță a echipamentelor este aceeași pentru echipamentele electronice ca și pentru orice alt tip de aparat.
camera de Control. Pentru imagine, multumim Unsplash., uneori, tehnici speciale de împământare, diferite de practicile convenționale de împământare în condiții de siguranță, sunt aplicate echipamentelor electronice, dar trebuie să aveți grijă să evitați aceste tehnici care duc la practici nesigure. unele sisteme electrice de distribuție pentru echipamente electronice au fost instalate greșit în intenția de a minimiza cantitatea de zgomot electric observată în sistemul de împământare. Dar aceste instalații nu respectă regulile codului electric național (NEC), punând în pericol siguranța personalului.,protecția circuitelor de date împotriva perturbațiilor sau deteriorării nu implică întotdeauna împământarea, deși o bună împământare facilitează această protecție.
o revizuire a tehnicilor de împământare și utilizări
unul dintre cele mai importante, dar cel mai puțin înțelese considerații în proiectarea sistemelor electrice este împământarea.
împământarea constă dintr-o conexiune cu impedanță scăzută la pământ. Solul este un conductor slab, dar suficient de bun pentru acest scop., împământarea are un rol-cheie în funcționarea corectă a sistemelor electrice, fie electrice, fie electronice, precum și în protejarea oamenilor.
- împământarea sistemului ajută la detectarea și eliminarea defectelor la sol.
- echipamente de împământare oferă o cale de întoarcere pentru sol-defect curent.
- lipirea menține continuitatea electrică și conductivitatea.
- împământarea statică previne acumularea de electricitate statică reducând riscul de incendii sau explozii în cazul manipulării materialelor periculoase.,
- împământarea de protecție împotriva trăsnetului ajută la protejarea structurilor și echipamentelor împotriva loviturilor directe.
- cablurile aeriene la sol și descărcătoarele de supratensiune, conectate la sol, pot limita supratensiunile periculoase ale sistemului la valori sigure. fundamental, împământarea unui sistem electronic este aceeași cu împământarea oricărui sistem electric. Cu toate acestea, trebuie să aveți grijă să împiedicați tehnicile speciale de împământare să genereze condiții periculoase.