El tema més escandalós és la posada a terra (restabliment)

En termes generals, es pot observar que el gran i terrible poder de l'electricitat s'ha descrit, calculat, introduït durant molt de temps en taules gruixudes. El marc regulador, que defineix els camins dels senyals elèctrics sinusoïdals amb una freqüència de 50 Hz, pot submergir qualsevol neòfit amb el seu volum. I, tanmateix, tots els visitants dels fòrums tècnics saben des de fa temps que no hi ha cap tema més escandalós que la de posar a terra.

La massa d'opinions contradictòries realment no fa res per establir la veritat. A més, aquest problema és realment greu i requereix una consideració més acurada.

Conceptes bàsics

Si us perdeu la introducció de la "bíblia de l'enginyer elèctric" (PUE), per entendre la tecnologia de connexió a terra, hauríeu de consultar (per començar) el capítol 1.7, que s'anomena «Precaucions de seguretat elèctrica i de connexió a terra».

En el punt 1.7.2. PUE diu:

Les instal·lacions elèctriques pel que fa a les mesures de seguretat elèctrica es divideixen en:

• instal·lacions elèctriques superiors a 1 kV en xarxes amb un neutre efectivament connectat a terra (amb grans corrents de falla a terra);
• instal·lacions elèctriques superiors a 1 kV en xarxes amb neutre aïllat (amb corrents de terra baixes);
• instal·lacions elèctriques fins a 1 kV amb neutre posat a terra;
• instal·lacions elèctriques fins a 1 kV amb neutre aïllat.

La majoria dels edificis residencials i d'oficines a Rússia utilitzen un neutre sòlidament a terra... Punt 1.7.4. llegeix:

Un neutre mort a terra és el neutre d'un transformador o generador connectat a un dispositiu de terra directament o mitjançant una resistència baixa (per exemple, mitjançant transformadors de corrent).

El terme no és del tot clar a primera vista: els dispositius neutres i de connexió a terra no es troben a cada moment a la premsa científica popular. Per tant, a continuació tots els llocs incomprensibles s'aniran explicant a poc a poc.

Introduïm alguns termes, així serà possible parlar almenys una llengua. Potser els punts apareixeran "fora de context". Però PUE no és ficció i aquest ús separat s'ha de justificar plenament, com l'ús d'articles separats del Codi Penal. No obstant això, el PUE original està bastant disponible tant a les llibreries com al web; sempre podeu fer referència a la font original.

• 1.7.6. La connexió a terra de qualsevol part d'una instal·lació elèctrica o d'una altra instal·lació és la connexió elèctrica intencionada d'aquesta part a un dispositiu de connexió a terra.
• 1.7.7. La presa de terra de protecció és la presa de terra de les parts d'una instal·lació elèctrica per garantir Seguretat elèctrica.
• 1.7.8. La connexió a terra de treball és la connexió a terra de cada punt de les parts que porten corrent d'una instal·lació elèctrica, que és necessària per garantir el funcionament d'una instal·lació elèctrica.
• 1.7.9.La posada a zero en instal·lacions elèctriques amb una tensió de fins a 1 kV és la connexió intencionada de parts d'una instal·lació elèctrica que normalment no s'alimenten amb un neutre posat a terra d'un generador o transformador en xarxes de corrent trifàsica, amb una sortida a terra morta d'un font de corrent monofàsica, amb un punt central connectat a terra mort de la font en xarxes de corrent continu.
• 1.7.12. Un conductor de terra s'anomena conductor (elèctrode) o un conjunt de conductors connectats per metall (elèctrodes) en contacte amb el terra.
• 1.7.16. Un cable de terra és un cable que connecta les peces que s'han de posar a terra a un cable de terra.
• 1.7.17 El conductor de protecció (PE) de les instal·lacions elèctriques és un conductor utilitzat per protegir persones i animals de les descàrregues elèctriques. En instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV, el conductor de protecció connectat al neutre posat a terra del generador o transformador s'anomena conductor de protecció neutre.
• 1.7.18. El cable neutre de treball (N) en instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV és un cable utilitzat per alimentar receptors elèctrics, connectat al neutre posat a terra d'un generador o transformador en xarxes de corrent trifàsic, amb una sortida posada a terra d'una font de corrent monofàsica. , amb un punt mort de la font en xarxes de corrent continu de tres fils. El conductor combinat de protecció zero i de treball zero (PEN) en instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV és un conductor que combina les funcions de conductor de protecció zero i de treball zero. En instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV amb un neutre sòlidament connectat a terra, el conductor neutre de treball pot realitzar les funcions de conductor de protecció neutre.

Arròs. 1. La diferència entre la connexió a terra protectora i la protecció "zero"

Per tant, una simple conclusió es desprèn directament de les condicions PUE.Les diferències entre "terra" i "zero" són molt petites... A primera vista (quantes còpies es trenquen en aquest lloc). Com a mínim, haurien d'estar connectats (o fins i tot es poden fer "en una ampolla"). L'única pregunta és on i com es fa.

Al llarg del camí observem el paràgraf 1.7.33.

La posada a terra de les instal·lacions elèctriques s'ha de dur a terme:

• a tensions de 380 V i més corrent altern i 440 V i més corrent continu — en totes les instal·lacions elèctriques (vegeu també 1.7.44 i 1.7.48);
• a tensió nominal per sobre de 42 V però per sota de 380 V AC i per sobre de 110 V però per sota de 440 V DC — només en habitacions amb perill augmentat, especialment perillosos i en instal·lacions exteriors.

En altres paraules, no cal posar a terra ni neutralitzar un dispositiu connectat a 220 volts CA. I no hi ha res especialment sorprenent en això: el tercer cable no s'observa en els contactes soviètics habituals. Podem dir que l'Euroestàndard (o la nova edició del PUE, que hi és propera), que es manifesta a la pràctica, és millor, més fiable i més segur. Però segons l'antic PUE, van viure desenes d'anys al nostre país... I el que és especialment important, les cases van ser construïdes per ciutats senceres.

Tanmateix, quan es tracta de posar a terra, no es tracta només de la tensió d'alimentació. Una bona il·lustració d'això és la VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «Equipaments elèctrics d'edificis residencials i públics. Normes de disseny» Extret del capítol 15. Precaucions de connexió a terra i seguretat:

15.4. Per a la connexió a terra (connexió a terra) de caixes metàl·liques d'aire condicionat domèstic, aparells domèstics fixes i portàtils de classe I (sense aïllament doble o reforçat), electrodomèstics amb una capacitat de St.1,3 kW, carcassa d'estufes elèctriques trifàsiques i monofàsiques, calderes i altres equips de calefacció, així com peces metàl·liques no conductores d'equips tecnològics en sales amb processos humits, s'ha d'utilitzar un cable separat amb una secció transversal igual a primera fase, col·locada per la placa de circuits o blindatge al qual està connectat aquest receptor elèctric, i en les línies de subministrament d'equips mèdics —des de l'ASU o la centralita principal de l'edifici. Aquest cable està connectat al cable neutre de la xarxa de subministrament. Es prohibeix l'ús d'un cable neutre que funcioni per a aquest propòsit.

Resulta ser una paradoxa normativa. Un dels resultats visibles a nivell domèstic va ser la finalització de les rentadores Vyatka-automat amb una bobina de filferro d'alumini d'un sol nucli amb el requisit de realitzar la connexió a terra (de mans d'un especialista certificat).

I un moment més interessant: 1.7.39. En instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV amb una sortida de neutre sòlidament posada a terra o sòlidament posada a terra d'una font de corrent monofàsica, així com amb un punt mig sòlidament posat a terra en xarxes de CC de tres fils, s'ha de fer un reinici. No es permeten instal·lacions elèctriques de connexió a terra de les carcasses dels receptors elèctrics sense la seva connexió a terra.

A la pràctica, això vol dir, si voleu "terrar", primer "zero". Per cert, això està directament relacionat amb la famosa qüestió de la "càrrega de la bateria", que, per una raó completament incomprensible, es considera erròniament millor que la connexió a terra.

Paràmetres de connexió a terra

El següent aspecte a considerar són els paràmetres numèrics de la presa de terra. Com que físicament no és més que un cable (o conjunt de cables), la seva característica principal serà la resistència.

1.7.62. La resistència del dispositiu de presa de terra, kA la qual es connecten els neutres dels generadors o transformadors o sortides d'una font de corrent monofàsica, en qualsevol època de l'any no ha de ser superior a 2, 4 i 8 ohms respectivament a una tensió de línia de 660, 380 i 220 V en font de corrent trifàsica o 380, 220 i 127 V en font de corrent monofàsica. Aquesta resistència s'ha d'assegurar tenint en compte l'ús d'elèctrodes posats a terra naturals, així com elèctrodes posats a terra per a la connexió a terra múltiple del conductor neutre de línies aèries de fins a 1 kV amb el nombre de línies sortints com a mínim dos. En aquest cas, la resistència de l'elèctrode de terra situat molt a prop del neutre del generador o transformador o la sortida de la font de corrent monofàsica no ha de ser superior a: 15, 30 i 60 ohms, respectivament, a les tensions de línia. de 660, 380 i 220 V a la font de corrent trifàsica o font de corrent monofàsica de 380, 220 i 127 V.

Per a una tensió més baixa, és acceptable una resistència més alta. Això és completament comprensible: el primer propòsit de la connexió a terra és garantir la seguretat d'una persona en el cas clàssic d'una "fase" que colpeja el cos d'una instal·lació elèctrica. Com més baixa sigui la resistència, menys potencial hi pot haver "al cos" en cas d'accident. Per tant, el primer pas és reduir el perill de tensions més altes.

A més, cal tenir en compte que la presa de terra també s'utilitza per al funcionament normal dels fusibles. Per a això, cal que la línia d'avaria "per si de cas" hagi canviat significativament les propietats (en primer lloc, la resistència), en cas contrari, l'activació no es produirà.Com més gran sigui la potència de la instal·lació elèctrica (i la tensió consumida), menor serà la seva resistència de treball i, en conseqüència, la resistència de terra ha de ser menor (en cas contrari, els fusibles no funcionaran a causa d'un lleuger canvi en la resistència total del circuit). ).

El següent paràmetre estandarditzat és la secció transversal dels cables.

1.7.76. Els conductors de protecció de terra i neutre en instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV han de tenir unes dimensions no inferiors a les especificades a la taula. 1.7.1 (vegeu també 1.7.96 i 1.7.104).

No és aconsellable donar tota la taula, n'hi ha prou amb un extracte:

Per al coure nu, la secció transversal mínima és de 4 mm quadrats, per a l'alumini - 6 mm quadrats Per a aïllament 1,5 mm quadrats i 2,5 mm quadrats respectivament Si els cables de terra entren al mateix cable amb els cables d'alimentació, la seva secció transversal pot ser d'1 mm² per al coure i 2,5 mm² per a l'alumini.

Terra en edifici d'habitatges

En una situació "domèstica" normal, els usuaris de la xarxa elèctrica (és a dir, els residents) tracten només amb la xarxa del grup (7.1.12 PUE. Xarxa del grup: una xarxa de panells i punts de distribució de llums, endolls i altres receptors elèctrics). Encara que a les cases antigues, on els panells s'instal·len directament als apartaments, s'han de fer front a part de la xarxa de distribució (7.1.11 PUE. Xarxa de distribució — xarxa des de VU, VRU, centralita principal fins a punts de distribució i quadres). És desitjable entendre-ho bé, perquè sovint "zero" i "terra" només difereixen en el lloc de connexió a les comunicacions principals.

A partir d'això, es formula la primera regla de fonamentació en PUE:

7.1.36.A tots els edificis, les línies de la xarxa del grup, col·locades des de blindatges de grup, pis i apartaments fins a llums de radiació general, endolls i receptors elèctrics estacionaris han de ser de tres fils (fase - L, treball zero - N i protecció zero - PE cables). No es permet combinar conductors neutres de treball i de protecció neutre de diferents línies de grup. No es permet connectar zero conductors de treball i zero de protecció de pantalles sota un terminal comú.

Aquests.3 (tres) cables s'han de col·locar des del terra, l'apartament o el panell del grup, un dels quals és un zero protector (no connectat a terra). La qual cosa, però, no impedeix en absolut que s'utilitzi per posar a terra un ordinador, una pantalla de cable o una "cua" de protecció contra llamps. Tot sembla senzill, i no està del tot clar per què aprofundir en aquestes dificultats.

Podeu mirar el vostre contacte de casa... I hi ha aproximadament un 80% de possibilitats que no hi vegeu el tercer contacte. Quina diferència hi ha entre els conductors de protecció neutre i de treball neutre? Al panell de control, estan connectats al mateix bus (encara que no al mateix punt). Què passaria si utilitzeu un zero de treball en aquesta situació com a suport?

Suposem que un electricista descuidat en fase i zero es fonen a la vàlvula, això és difícil. Tot i que els usuaris tenen por constantment d'això, no és possible equivocar-se en cap estat (tot i que hi ha casos únics). Tanmateix, el "neutre de treball" passa per diversos interruptors, probablement per diverses caixes de distribució (normalment petites, rodones, muntades a la paret prop del sostre).

Allà és molt més fàcil confondre la fase amb zero (ell mateix ho va fer més d'una vegada).Com a resultat, hi haurà 220 volts en cas d'un dispositiu "aterrat" incorrectament. O encara més senzill: un contacte es cremarà en algun lloc del circuit, i gairebé el mateix 220 anirà a la caixa a través de la càrrega del consumidor elèctric (si es tracta d'una estufa elèctrica amb una potència de 2-3 kW, això no serà sembla prou).

Per a la funció de protegir una persona, francament, aquesta situació és inútil. Però per connectar la protecció contra llamps a terra del tipus APC no és fatal perquè hi ha una desconnexió d'alta tensió. Seria inequívocament incorrecte recomanar aquest mètode des d'una perspectiva de seguretat. Encara que cal reconèixer que aquesta norma es trenca molt sovint (i normalment sense cap conseqüència adversa).

Cal tenir en compte que les capacitats de protecció contra llamps del zero de treball i de protecció són aproximadament iguals. La resistència (al bus de connexió) difereix lleugerament, i probablement aquest és el principal factor que afecta el flux de captadors atmosfèrics.

A partir del text posterior del PUE, es pot assenyalar que literalment tot el que hi ha a la casa ha d'estar connectat al cable de protecció zero:

7.1.68. En tots els locals, cal connectar les parts conductores obertes de les làmpades per a la il·luminació general i els receptors elèctrics estacionaris (estufes elèctriques, calderes, aparells d'aire condicionat domèstics, tovalloles elèctriques, etc.) al conductor de protecció neutre.

En general, és més fàcil imaginar la següent il·lustració:

Arròs. 2. Esquema de connexió a terra

La imatge és força inusual (ho faré per a la vida quotidiana). Literalment, tot a la casa s'ha de connectar a un autobús dedicat.Per tant, pot sorgir la pregunta: després de tot, vivim sense ella durant desenes d'anys i tothom està viu i bé (i gràcies a Déu)? Per què canviar-ho tot tan seriosament? La resposta és senzilla: cada cop hi ha més consumidors d'electricitat i són més potents. En conseqüència, els riscos de derrota també augmenten.

Però la dependència de la seguretat i el cost és un valor estadístic, i ningú cancel·la l'estalvi. Per tant, posar-hi cegament al perímetre de l'apartament amb una tira de coure amb una secció decent (en lloc d'un sòcol), col·locar-hi tot, fins a les potes metàl·liques de la cadira, no val la pena. Perquè no s'ha de caminar amb un abric de pell a l'estiu, sinó portar constantment un casc de moto. Això ja és una qüestió d'adequació.

També val la pena atribuir l'excavació independent de trinxeres sota el contorn protector a la zona d'un enfocament no científic (en una casa de ciutat, això no comportarà més que problemes). I per a aquells que encara volen experimentar tots els plaers de la vida: al primer capítol de PUE hi ha estàndards per a la producció d'aquesta estructura fonamental (en el sentit absolutament literal de la paraula).

En resum, es poden extreure les següents conclusions pràctiques:

• Si la xarxa del grup es fa amb tres cables, es pot utilitzar un neutre protector per a la connexió a terra / neutralització. De fet, va ser inventat per a això.
• Si la xarxa del grup es fa amb dos cables, es recomana fer passar un cable neutre protegit des de l'escut més proper. La secció transversal del cable ha de ser superior a la fase (més precisament, podeu consultar el PUE).