Împământare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Simbolul standard al împământării

Împământarea , în ingineria electrică , este ansamblul de acțiuni și sisteme care vizează aducerea unui element metalic la potențialul electric al solului. Nu trebuie confundat cu solul care, în caz contrar, este conductorul la potențialul de referință al unui echipament la care containerul, dacă este metalic, este de obicei conectat.

Funcții

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Sistemul electric .

Funcțiile sale pot fi:

Pământ de protecție
Conexiune impusă de legislația actuală (Decretul legislativ nr. 81/2008, Decretul ministerial nr. 37 din 22 ianuarie 2008, standard CEI 64-8 / 4) pentru menținerea maselor metalice la potențialul solului în condiții normale de funcționare, creând protecție prin împământare .
Împământarea constă dintr-o serie de măsuri menite să asigure maselor metalice potențialul pământului, împiedicându-le să intre în tensiune între ele sau între ele și pământ. Având în vedere că cablurile sub tensiune își asumă un anumit potențial în raport cu solul, care pentru sistemele caselor rezidențiale este de 230 V , pot apărea situații periculoase atunci când părți ale sistemului electric care nu sunt în mod normal sub tensiune, cum ar fi carcasele aparatelor de uz casnic, în urma defecțiunilor sau evenimentelor neprevăzute, acestea dobândesc un potențial electric față de sol. Împământarea de protecție protejează oamenii și animalele de riscul electrocutării . Include unul sau mai mulți electrozi de împământare așezați în pământ. Scopul împământării este, prin urmare, să se asigure că masele aparatelor se află la potențialul solului. În cazul unei defecțiuni, legarea la pământ corect conectată la mase (de exemplu carcasele metalice ale aparatelor de uz casnic) asigură intervenția automată a comutatorului diferențial .
Împământarea de protecție nu afectează doar sistemul electric, ci și celelalte sisteme și părțile metalice ale clădirii (țevi, instalații sanitare, grinzi, sisteme de încălzire și așa mai departe), astfel încât clădirea este, de asemenea, securizată în comparație cu un fulger care lovește l.
Teren funcțional
Pe liniile de distribuție electrică are scopul de a lega neutrul de potențialul de pământ, se realizează prin conectarea conductorului neutru la unul sau mai mulți pali de pământ.
Împământare pentru lucrări
Conexiune temporară pentru a vă asigura că sistemul la care lucrați este deconectat în mod eficient. Conductorii sunt scurtcircuitați și împământați prin intermediul dispozitivelor mobile (de exemplu pe linii electrice) sau dispozitive fixe (de exemplu pe aparate de distribuție) pe toată durata lucrărilor.

Obiective

Scopurile de bază ale împământării sunt:

Ingineria instalațiilor

Nod echipotențial cu întrerupător pentru efectuarea testelor

Sistemul constă dintr-o linie vertebrală (conductor echipotențial) care rulează vertical în întreaga clădire și o serie de noduri echipotențiale de la care pornesc ramurile secundare. Ramurile se conectează la piesele metalice fixe și la priza de împământare a prizelor electrice. Legislația electrică italiană ( CEI 64-8) prevede că masele metalice care pot transporta un alt potențial, cum ar fi conductele de gaz și apă, sunt împământate ca mase străine. Secțiunea conductoarelor de împământare trebuie să fie cel puțin egală cu cea a cablurilor care transportă electricitatea în zona protejată și nu mai puțin de limitele stabilite de standardul CEI 64-8 .

Pe partea opusă, sistemul este conectat electric la sol prin intermediul unor electrozi de împământare. Acestea pot fi:

  • cârlige din cupru sau oțel zincat cu secțiune circulară sau transversală, introduse în pământ pentru unul sau doi metri;
  • cablu de cupru neizolat, în jargonul funiei , îngropat în jurul clădirii la o adâncime mai mare de 0,5 metri;
  • dacă caracteristicile de construcție o permit, structurile de armare din oțel ale betonului armat pot fi utilizate ca dispersor natural, această configurație are avantajul de a proteja învelișul clădirii de descărcările atmosferice.

Standardele prevăd că rezistența electrică existentă între centrală și sol este sub o valoare coordonată cu valoarea comutatorului diferențial mai puțin sensibil (în general comutatorul general al centralei). Valoarea de 20 Ω indicată de art. 326 din Decretul prezidențial nr. 547/1955 trebuie considerat învechit, întrucât DPR însuși a fost abrogat prin Decretul legislativ nr. 81 din 09-04-2008 „Punerea în aplicare a articolului 1 din legea din 3 august 2007, nr. 123, privind protecția sănătății și securității la locul de muncă ". Deja legea n. 186 din 01-03-1968 „Dispoziții privind materialele și sistemele electrice” prin impunerea construcției sistemelor „într-un mod lucrător” și recunoașterea stadiului tehnicii în Standardele CEI a permis utilizarea unor criterii diferite.

Standardul CEI 64-8 „Sisteme electrice de utilizator cu tensiune nominală care nu depășește 1 000 V în c.a. și 1 500 V în c.c.” indică necesitatea coordonării valorii sistemului de împământare cu valoarea curentului de declanșare a întrerupătorului protecție, de obicei un comutator diferențial, și că această valoare este măsurată atunci când sistemul este construit pentru a-și declara conformitatea. Valoarea limită a tensiunii care trebuie impusă în condiții de siguranță este indicată în standard egală cu 50 V în medii obișnuite; în medii particulare, unde riscul electric este mai mare, cum ar fi de exemplu mediile medicale și șantierele, valoarea este limitată la 25 V.

Împământarea depășește conectarea cu un cablu, este complexă și necesită abilități specifice de proiectare. Este vorba de a menține structurile echipotențiale chiar și în cazul unor curenți impulsivi puternici, datorită, de exemplu, fulgerului. Din acest motiv, sistemele unei clădiri, electrice, hidraulice, termice, de transport cu gaz, trebuie să fie coordonate între ele. De exemplu, să presupunem că fulgerul lovește acoperișul și se descarcă de-a lungul liniei solului. Având în vedere curentul foarte mare care circulă în conductor, așa cum spune legea lui Ohm , va exista, de asemenea, un potențial ridicat pe aparatele conectate. Dacă instalația sanitară nu este coordonată, ar putea exista o diferență de potențial periculoasă între mașina de spălat și robinet. Într-un sistem coordonat, masele metalice au același potențial. În eventualitatea descrisă mai sus, întreaga baie ar duce la un potențial ridicat, dar nu ar exista diferențe de potențial periculos între părți.

Din acest motiv, conductele instalațiilor sanitare, de încălzire, gaz și toate celelalte mase metalice ale clădirii trebuie să fie conectate corespunzător la sistemul de împământare.

Tensiunea și rezistența la pământ

Grounding.png

  1. Tensiunea totală la pământ
    : tensiune care în cazul unei defecțiuni la pământ se stabilește între un aparat și pământ. Dacă defecțiunea provoacă un curent de scurgere la pământ I și echipamentul are o rezistență la pământ Rt, conform legii lui Ohm, tensiunea totală la pământ este Ut = Rt * I. Acest lucru explică de ce standardele prescriu o limită maximă pentru rezistența la împământare: cu același curent de defect, cu cât această rezistență este mai mare, cu atât tensiunea totală la pământ își asumă valori periculoase.
    fiind este valabil:
  2. Rezistența Pământului
  3. Tensiunea de contact
    tensiune între părțile conductoare la atingerea simultană
  4. Tensiunea pasului
    tensiunea dintre două puncte de pe suprafața solului la o distanță de 1m una de cealaltă, o distanță care se presupune a fi lungimea pasului unei persoane

Pământul formează o singură plasă electrică cu cablurile electrice împământate. La contactul uman cu un echipament care este accidental sub tensiune, curentul tinde să se descarce la sol, deoarece corpul nostru, ca conductor electric, închide circuitul și pentru că centrul stelar al cabinei în care se află transformatorul mamă al curentului localizat este implantat cu târnăcopul pe sol. Deci curentul revine întotdeauna la sursa care l-a generat. În spitale funcționează în așa fel încât, în cazul unei scurgeri, nimeni în contact cu echipamente sub tensiune să nu fie supus la electrocutare (șoc).

Sisteme de distribuție

Un sistem de distribuție a energiei electrice este clasificat prin două litere: prima indică starea neutrului, a doua indică starea maselor. Deci vor exista:

- Sistem TT , unde sistemul neutru din cabină este separat de sistemul de împământare al utilizatorului. Deci, masele sunt conectate cu propriul lor sistem de masă. Acestea sunt sistemele utilizate în sistemele de joasă tensiune fără propria cabină de utilizator.

- Sistem TN , unde neutrul este conectat la pământ prin propriul său sistem de împământare, iar masele sunt conectate la neutru și se fac echipotențiale prin intermediul unui conductor. La rândul său, sistemul TN poate fi de trei tipuri: sistemul TN-S, care este un sistem cu cinci fire compus în general din cele trei faze, neutrul și conductorul de protecție care în acest caz se numește PE ( Pământ de protecție ); Sistemul TN-C, este un sistem în care neutrul și PE sunt același conductor. În practică, este un sistem cu patru fire format din trei faze plus un conductor neutru și de protecție numit PEN. În acest sistem, reglementările în vigoare, la nivel național și în domeniul electrotehnic interzic întreruperea PEN-ului, deoarece acțiunea de protecție încetează și se stabilește o tensiune periculoasă în neutru. Prin urmare, standardul nu permite utilizarea niciunui dispozitiv de eliberare a supracurentului de tip unipolar. În cele din urmă există un sistem numit TN hibrid care este un amestec între cele două sisteme menționate mai sus. Acest sistem este utilizat în sisteme cu propria cabină de utilizator.

- Sistem IT , unde masele sunt împământate prin propriul său sistem și neutrul este conectat la pământ printr-o bobină Petersen sau există un sistem neutru izolat. În Italia, sistemul informatic este utilizat la utilizatorii care au nevoie de o mare continuitate de funcționare (spitale, industrii mari) unde o întrerupere a circuitului ar provoca daune economice sau, în cazul spitalelor, chiar riscul de a compromite viața unui pacient. . Sistemul menționat anterior are avantajul de a nu fi întrerupt la prima defecțiune, "transformându-se" după primul eveniment de defecțiune dintr-un sistem IT într-un sistem TN sau sistem TT (în general, transformarea într-un sistem TN este preferată, deoarece utilizarea diferențialului care sunt dispozitive foarte scumpe).

Neutrul este împământat în cabină și în mai multe puncte de-a lungul liniei de livrare. Sistemul electric privat este de obicei împământat cu propriul sistem și cu propria tijă de pământ (în general este o tijă verticală de pământ transversal). În acest fel, în cazul unei defecțiuni la pământ într-un aparat, se generează un curent de retur prin pământ care declanșează RCD-urile .

Utilizatorii mari primesc energie electrică de înaltă sau medie tensiune și o transformă cu propriile stații HV / MT sau MT / BT. În acest caz, neutrul stației este conectat la sistemul de împământare al clădirii, constituind sistemul neutru la sol (TN). În special, este posibil să aveți conexiunea de protecție la pământ a aparatelor la neutru (sistemul TN-C) sau cu două linii separate pentru neutru și pământ (sistemul TN-S) interconectate în cabină. Ultimul sistem garantează o siguranță mai mare. Există, de asemenea, o soluție hibridă (sistemul TN-CS), în care două linii separate sunt interconectate la un punct intermediar în afara cabinei. Deși acest sistem nu este permis în sistemele instalate în încăperi cu un risc mai mare de incendiu

În general, dincolo de diferitele implementări, sistemele TN au oferit un grad mai mare de protecție decât TT-urile împotriva defectelor la pământ, până la introducerea RCD-urilor. Într-un sistem TN, dacă de exemplu un conductor de fază intră în contact cu pământul metalic al unui dispozitiv, această masă fiind conectată la un conductor, defecțiunea la pământ este echivalentă cu o defecțiune de scurtcircuit. Aceasta implică stabilirea unui curent de defect mare, care determină declanșarea comutatorului magnetotermic sau a siguranței de protecție. Dacă sistemul de împământare ar fi de tip TT, curentul de defecțiune ar putea fi insuficient pentru a provoca declanșarea dispozitivelor de supracurent.

În prezent, un sistem TT echipat cu un sistem de împământare și protecții diferențiale este mai sigur decât un sistem TN echipat doar cu protecții magneto-termice.

Poate apărea într-un sistem de tip IT, în care neutrul transformatorului este „izolat” de pământ sau conectat la acesta cu o impedanță foarte mare (mii de ohmi ), în timp ce sarcinile sunt alimentate în mod normal și masele lor sunt conectate la un sistem de teren comun. În cazul unei defecțiuni, din cauza „izolării” transformatorului, va circula un curent scăzut și, prin urmare, nu periculos; comutatorul nu intervine și ceilalți utilizatori conectați la rețea vor continua să fie alimentați. Un astfel de sistem este util în plante, cum ar fi spitale, unde este necesară o continuitate ridicată a serviciilor. Odată ce a apărut defecțiunea, trebuie acționată cu promptitudine pentru a o izola, pentru a preveni stabilirea unor tensiuni periculoase în cazul unei a doua defecțiuni.

Codul de culoare CEI

Standardul CEI stabilește că conductoarele sistemului de împământare (conductoare de protecție, conductoare de împământare și conexiuni echipotențiale) trebuie să fie de două culori galben - verde . În trecut, standardul spunea că cablurile ar putea fi galbene sau verzi. Cu toate acestea, acest lucru a creat probleme, deoarece adesea verde a fost folosit și ca neutru și galben ca fază (culorile pentru fază și neutru nu erau încă stabilite). S-a optat apoi pentru dubla culoare.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe