Posada a terra de protecció en instal·lacions elèctriques

La posada a zero s'anomena connexió elèctrica de parts metàl·liques no conductores d'instal·lacions elèctriques amb el neutre posat a terra del bobinatge secundari d'un transformador o generador reductor trifàsic, amb la sortida a terra d'una font de corrent monofàsica, amb el punt mitjà a les xarxes de corrent continu.

El principi de funcionament del restabliment es basa en l'aparició d'un curtcircuit durant una ruptura de fase de la part no actual del dispositiu o dispositiu, que condueix al funcionament del sistema de protecció (interruptor de circuit o fusibles cremats).

La posada a zero és la principal mesura de protecció contra el contacte indirecte en instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV amb una xarxa neutre de terra. Com que el neutre està posat a terra, la connexió a terra es pot considerar un tipus específic de connexió a terra.

Un cable protector neutre s'anomena cable que connecta les parts neutralitzades (caixes, estructures, carcasses, etc.) amb el neutre posat a terra de la font d'alimentació (transformador, generador). Vegeu aquí per a més detalls: Conductors de protecció en instal·lacions elèctriques (conductors PE).

En xarxes 380/220 V d'acord amb Requisits PUE s'aplica la posada a terra dels neutres (punts zero) de transformadors o generadors.

Considereu primer una xarxa de 380 V amb un neutre posat a terra. Aquesta xarxa es mostra a la Fig. 1.

Si una persona toca un conductor d'aquesta xarxa, sota la influència de la tensió de fase, es forma un circuit de falla, que es tanca a través del cos humà, sabates, terra, terra, terra neutre (vegeu les fletxes). El mateix circuit es forma si una persona toca la carcassa amb l'aïllament danyat. Tanmateix, és impossible posar a terra simplement la carcassa del receptor elèctric.

Arròs. 1. Tocar un cable en una xarxa amb un neutre posat a terra

Arròs. 2. Posada a terra del receptor elèctric en una xarxa amb un neutre posat a terra

Per entendre-ho, suposem que, tanmateix, es realitza aquesta connexió a terra (Fig. 2) i la instal·lació està en curtcircuit a la carcassa del motor. El corrent de curtcircuit fluirà a través de dos interruptors de connexió a terra: un receptor elèctric Rc i un neutre R® (vegeu les fletxes).

Des de Llei d'Ohm la tensió de fase de la xarxa Uf es distribuirà entre els elèctrodes de posada a terra Rz i Ro en proporció als seus valors, és a dir, com més gran sigui la resistència de l'elèctrode de terra, més gran serà la caiguda de tensió.

Si, per exemple, la resistència Ro = 1 ohm, Rz = 4 ohms i Uf = 220 V, aleshores la caiguda de tensió es distribuirà de la següent manera: a la resistència Rz tindrem 176 V, i a la resistència Ro tindrem = 44 V.

Això crea una tensió perillosa entre la carcassa del motor i la terra. Una persona que toqui l'armari podria rebre una descàrrega elèctrica.Si hi ha una relació inversa de resistències, és a dir, Ro serà superior a Rz, pot sorgir una tensió perillosa entre la terra i els bastidors dels equips instal·lats prop del transformador i que tinguin una massa comú amb el neutre.

Arròs. 3... Reinicialització del receptor elèctric en una xarxa amb un neutre posat a terra

Per aquest motiu, a les instal·lacions amb un neutre posat a terra amb una tensió de 380/220 V, s'utilitza un tipus diferent de sistema de connexió a terra: totes les carcasses i estructures metàl·liques estan connectades elèctricament al neutre posat a terra del transformador a través del cable neutre de la xarxa. o un cable neutre especial (Fig. 3) Per tant, qualsevol curtcircuit a la carcassa es converteix en un curtcircuit i la secció d'emergència s'apaga mitjançant un fusible o un interruptor. Aquest sistema de connexió a terra s'anomena desaparició.

D'aquesta manera, la connexió a terra de seguretat s'aconsegueix desconnectant la secció de xarxa en la qual s'ha produït un curtcircuit a la carcassa.

L'efecte protector de la presa de terra consisteix a desconnectar automàticament la part del circuit amb l'aïllament danyat i alhora reduir el potencial de l'habitatge durant el temps des del moment del curtcircuit fins al moment de la desconnexió. Després que una persona toqui el cos d'un receptor elèctric que no està apagat per algun motiu, apareixerà una branca de corrent al circuit a través del cos humà.

A més, si s'instal·la un RCD en aquesta línia, també funciona, però no a partir d'un corrent gran, sinó perquè el corrent del cable de fase es torna desigual al corrent del cable de treball neutre, ja que la major part del corrent té lloc en un circuit de protecció de terra més enllà del RCD.Si s'instal·len tant un RCD com un interruptor de circuit en aquesta línia, un o tots dos funcionaran, depenent de la velocitat i la magnitud del corrent de falla.

De la mateixa manera que no totes les connexions a terra ofereixen seguretat, no totes són adequades per proporcionar seguretat. El reinici s'ha de fer de manera que el corrent de curtcircuit a la secció d'emergència assoleixi un valor suficient per fondre el fusible del fusible més proper o apagar la màquina. Per a això, la resistència al curtcircuit ha de ser prou baixa.

Si no es produeix un dispar, el corrent de falla fluirà pel circuit durant molt de temps i es produirà una tensió respecte a terra no només al cas d'error, sinó també a tots els casos de reinici (ja que estan connectats elèctricament). Aquesta tensió és igual a la magnitud del producte del corrent de falla per la resistència del cable neutre de la xarxa o del cable neutre i pot ser important en magnitud i, per tant, perillós, especialment en llocs on no hi ha equiparació de potencial. Per evitar aquest perill, cal seguir acuradament els requisits PUE del dispositiu de connexió a terra.

L'acció protectora de neutralització ve proporcionada pel funcionament fiable del corrent de sobreintensitat per desconnectar ràpidament la secció de xarxa amb aïllament danyat. Des de PUE el temps d'aturada automàtica de la línia danyada per a la xarxa de 220 / 380V no ha de superar els 0,4 s.

Per a això, és necessari que el corrent de curtcircuit al circuit de fase zero compleixi la condició ITo > k az nom, on k és el factor de fiabilitat, Inom - corrent nominal de la configuració del dispositiu de desconnexió (fusible, físic automàtic interruptor).

El coeficient de fiabilitat k segons PUE ha de ser com a mínim: 3 — per a fusibles o interruptors amb alliberament tèrmic (termo-relé) per a habitacions normals i 4 — 6 — per a zones explosives, 1,4 — per a interruptors automàtics amb disparador electromagnètic a totes les habitacions.

La resistència de propagació del dispositiu de terra neutre Ro (terra de treball) no ha de ser superior a 2, 4 i 8 ohms respectivament a la tensió nominal de 660, 380 i 220 V de les instal·lacions elèctriques trifàsiques.