Posada a terra d'equips elèctrics i xarxes comercials

Per què es posen a terra les instal·lacions elèctriques, quin perill representen els circuits sense connexió a terra per a les persones i, finalment, en quins casos i com es fa la connexió a terra a la indústria? Les nostres i altres preguntes es respondran al nostre article. Aprendràs a instal·lar cables de connexió a terra, com posar-los cables en diferents condicions; què està prohibit i què es pot utilitzar per al dispositiu de protecció de terra. Parlarem dels matisos de les cobertes dels cables de connexió a terra i de com es col·loquen els cables a les habitacions seques i humides.

Malgrat que els cables de les xarxes elèctriques estan aïllats elèctricament entre si i del terra, l'aïllament dels cables no pot interferir amb els corrents capacitius, ja que la xarxa elèctrica i la terra formen les plaques d'un condensador allargat, entre les quals hi ha un corrent capacitiu que flueix inevitablement. És a dir, sempre hi ha un circuit paràsit que està en curtcircuit a terra a través d'aquesta capacitat. Per tant, en cas de contacte accidental, fins i tot tocar un cable aïllat, una persona està exposada al risc de descàrrega elèctrica.

Per descomptat, els danys als cables amb un alt potencial altern és un perill molt més gran per a les persones, però per protegir-se de les conseqüències del curtcircuit de les caixes conductores de l'equip, aquestes cobertes es connecten prèviament a terra amb l'ajuda. dels dispositius de presa de terra.

En diverses instal·lacions elèctriques industrials per a tensions de fins a 1000 volts amb un zero sòlidament posat a terra d'una font monofàsica o amb un neutre posat a terra, així com en consumidors permanents amb un punt neutre sòlidament posat a terra, el reinici es realitza de manera que en el En cas d'emergència, l'obertura es farà de manera automàtica i alhora tan ràpida... La velocitat de reacció depèn del dispositiu de protecció seleccionat.

Amb aquesta finalitat, es neutralitzen les parts de l'equip que accidentalment puguin estar sotmeses a alta tensió en una situació d'emergència, connectades a un conductor neutre posat a terra de la xarxa. Per exemple, si el cos del dispositiu d'il·luminació està curtcircuitat i el cos està neutralitzat, els fusibles funcionaran automàticament i la tensió del circuit s'eliminarà immediatament. PUE prescriure la instal·lació de la majoria de les instal·lacions de 380 i 220 volts amb un neutre sòlidament connectat a terra (connectat directament al dispositiu de connexió a terra).

En instal·lacions elèctriques amb una tensió de treball de fins a 1000 volts amb un neutre aïllat i sempre que la tensió de treball sigui superior a 1000 volts, es realitza la presa de terra, el significat de la qual és reduir el corrent que pot travessar una persona fins a un nivell insignificant. petit valor.Això s'aconsegueix posant a terra parts de l'equip, i el dispositiu de connexió a terra ha de tenir una resistència significativament inferior a la del cos humà, que al seu torn té una resistència en el rang de 800 Ohm a 100 kOhm, que depèn de molts factors, com ara fisiològics (salut, calçat, roba, etc.).

Per a equips elèctrics amb un neutre aïllat i una classe que no superi els 1000 volts, la resistència del circuit de posada a terra no ha de superar els 4 ohms, i per a instal·lacions amb un neutre posat a terra: per a 660 V - no més de 2 ohms, per a 380 V - no més de 4 ohms, i per a 220 V, no més de 8 ohms. Per a equips d'alta tensió classificats entre 3000 i 35000 volts, la resistència dels dispositius de connexió a terra es calcula mitjançant la fórmula 125 / (corrent a terra durant la fallada) mentre es normalitza a un màxim de 10 ohms.

Si la connexió a terra és habitual per a equips amb diferents classes de tensió, la seva resistència ha de ser inferior o igual als valors límit superiors, en cas contrari, la protecció no donarà l'efecte necessari en termes de seguretat a causa d'una caiguda de tensió important en els elements de l'equip.

Instal·lacions elèctriques amb corrent altern trifàsic per a 380 volts i més; Equips de corrent continu per a 440 volts o més, sempre complets amb neutre o terra. En tallers amb un risc especial, així com en instal·lacions exteriors amb una tensió alterna de 42 volts, i en equips amb una tensió continua de 110 volts, també fan sempre la presa de terra o la presa de terra. Els equips explosius sense opcions es posen a zero o es posen a terra, independentment del nivell de tensió de funcionament, perquè qualsevol espurna o escalfament accidental pot provocar una tragèdia.

Elements externs neutres o posats a terra de transformadors, motors i generadors, dispositius d'il·luminació, dispositius diversos, així com accionaments, bobines de mesura de transformadors de corrent, carcasses externes de panells, elements mòbils i mòbils d'estructures amb equips elèctrics instal·lats, casquilles de cables i altres estructures de cable que condueixen trenes tant de fils com de cables, tubs conductors per a la protecció de cables elèctrics, bastidors de barres, cables, etc. Això s'aplica tant a equips elèctrics estacionaris com mòbils, tots dos que es troben a la indústria.

Però hi ha moments en què la connexió a terra no és necessària. Per tant, no posen a terra ni posen a terra les carcasses dotades d'aïllament addicional i les carcasses d'aquells consumidors elèctrics que no estan connectats directament a la xarxa, sinó mitjançant un transformador d'aïllament. Es permet no realitzar cap connexió a terra ni posar a terra tancaments instal·lats directament sobre estructures conductores ja posades a terra o posades a terra amb un contacte fiable entre elles. Aquest no és l'objecte d'aquest article, però aquestes mesures de protecció contra el contacte indirecte estan destinades a protegir les instal·lacions elèctriques.

Cadascun dels elements neutres o de terra del receptor elèctric compost està connectat a la xarxa neutre o de terra mitjançant la seva pròpia presa personal. Està prohibit connectar parts de la instal·lació protegida en sèrie entre si i després en el neutre de protecció o en el conductor de terra.

No obstant això, es poden connectar en sèrie diverses estructures diferents, com ara bastidors de grues i rails, si s'utilitzen directament com a barres de protecció del neutre o de presa de terra, o si són elles mateixes línies de presa de terra o de terra. Tanmateix, cada cargol de la línia neutra o de terra assegura un cable separat.

Quan una persona treballa amb una eina elèctrica, encara està tocant la carcassa conductora i, en cas de problemes d'aïllament, la carcassa de vegades es pot veure afectada per la tensió de la xarxa, que és perillós per al treballador. L'eina elèctrica d'instal·lació sovint s'alimenta des de l'escut, on els fusibles actuen com a dispositius de protecció, però només s'encenen quan es consumeix un corrent important. Però la resistència del cable al bucle de tancament juga en contra nostre i l'operació de protecció pot trigar més d'un segon, i això ja és perillós per al cos humà.

Per evitar riscos, s'utilitzen dispositius automàtics de corrent residual, que tenen un temps de funcionament no superior a 210 ms després del moment de la fallada a terra o bastidor.

Els dispositius de protecció d'aquest tipus són de diferents tipus: per controlar la continuïtat del circuit de posada a terra, per controlar l'aïllament de fase (des de terra), per protegir contra l'entrada de corrent de fase a la caixa, per protegir contra fallades bifàsiques o monofàsiques amb terra. , per a la protecció contra el contacte directe amb corrent vulnerable als elements de l'habitatge. Els dispositius de control de béns de consum C-901 i IE-9807 tenen una sensibilitat de 10 mA i un temps de resposta inferior a 51 ms. Aquests dispositius no permeten que el corrent tingui temps per fer mal a una persona.

Per a la posada a terra d'instal·lacions elèctriques, s'utilitzen principalment conductors de terra naturals, on la resistència a la dispersió compleix el PUE, pot ser una fonamentació de formigó armat d'un edifici, una canonada d'aigua soterrada, una carcassa, etc. Es prohibeix la connexió a terra d'equips elèctrics en canonades amb combustible transportat a través d'elles, en canonades de ferro colat, en canonades temporals.

Principalment, els conductors neutres de funcionament estàndard funcionen com a conductors neutres i de terra; cables per a finalitats especials; estructures conductores d'edificis i parts d'estructures industrials, per exemple, eixos d'ascensors, rails sota grues, etc., diverses canonades, beines de cables d'alimentació, caixes de cablejat elèctric.

Es prohibeix utilitzar com a conductors de presa de terra: beines de canonades aïllants, ondulacions que porten cables, beines de plom i armadures protectores de fils i cables, ja que ells mateixos han d'estar degudament connectats a terra. Les instal·lacions elèctriques i els elements conductors de la infraestructura de l'edifici, així com tot tipus de canonades, es connecten a la xarxa de presa de terra o de terra per igualar-ne el potencial. El contacte natural dels metalls a les juntes és suficient.

Si encara es necessita un elèctrode de terra artificial, s'utilitzen elèctrodes de terra industrials enterrats, horitzontals i verticals. Per a la seva producció, s'acostuma a utilitzar acer rodó amb un diàmetre de 10 a 16 mm, més sovint acer en cinta de 40 per 4 mm o angular de 50 per 50 per 5 mm. Els verticals tenen una llargada de 2,5 a 5 metres, es cargolen (fins a 5 metres) o s'introdueixen (fins a 3 metres) a la terra a mà o amb l'ajuda d'una eina elèctrica o d'una altra eina especial.

Les instal·lacions elèctriques connectades a terra amb una resistència de més de 200 Ohm-m es posen a terra amb un elèctrode profundament posat a terra o la terra es tracta addicionalment per augment de la conductivitat elèctrica — Per als elèctrodes de terra verticals, es col·loquen en capes alternes de Ca (OH) 2 o NaNO3 i terra, i el diàmetre d'aquest tractament és de mig metre a un terç de l'alçada de la vareta a la seva part superior. Acabada la col·locació de cadascuna de les capes, es reguen successivament amb aigua.

Si hi ha zones de terra amb una conductivitat més alta a prop, recorren a elèctrodes de connexió a terra remots mitjançant cables o cables addicionals. En condicions de permafrost, els elèctrodes de terra s'instal·len en zones descongelades, embassaments, així com en pous de tipus artesià.

L'acer s'utilitza tradicionalment com a material per a conductors de terra estacionaris, tret que, per descomptat, s'utilitzi el quart conductor neutre d'un sistema trifàsic (coure). La taula mostra les mides mínimes dels conductors neutres i de terra, inclosos els conductors de terra d'acer. A una tensió d'una instal·lació elèctrica amb un neutre aïllat de 1000 volts, la resistència dels cables de terra, segons PUE, no pot superar la resistència dels cables de fase en més de 3 vegades. Els valors mínims admissibles de la secció transversal s'indiquen a les taules.

Per a instal·lacions elèctriques amb una tensió de fins a 1000 volts, en locals industrials, en tallers, s'utilitza una línia de terra, un bus d'acer amb una secció d'almenys 100 mm quadrats i per a una tensió superior a 1000 volts. , la seva secció transversal mínima és de 120 mm².Es prohibeix l'ús d'estructures metàl·liques, canonades i equips com a conductor neutre de treball.

Les instal·lacions elèctriques mòbils per a la posada a terra o la connexió a terra utilitzen un cable separat en forma de nucli com a part d'un cable, en una sola funda comuna als cables de fase, amb la mateixa secció transversal que els cables de fase.

Per a la presa de terra i com conductors neutres de protecció en equips explosius, en indústries perilloses s'utilitzen cables especialitzats. També podeu utilitzar estructures metàl·liques, canonades d'acer, cobertes de cables, etc., però només com a mesura auxiliar, en primer lloc, hi hauria d'haver un cable de terra especial.

Per a instal·lacions explosives amb un neutre posat a terra a una tensió de fins a 1000 volts, la connexió a terra de les xarxes de subministrament es realitza amb un cable addicional col·locat: el quart - per a xarxes trifàsiques i el tercer - per a bifàsiques i monofàsiques. - Xarxes de fase. Fins i tot les xarxes d'il·luminació monofàsica en zones perilloses de classe B-1 estan equipades amb un tercer conductor de protecció.

Quan les estructures naturals no compleixen els requisits PUE, no hi ha altra sortida que construir elèctrodes de terra artificials.

S'instal·len elèctrodes de terra encastats, que es col·loquen al fons de la fossa ja al començament de la instal·lació de la base de l'estructura, en l'etapa de construcció. Els elèctrodes de terra verticals s'accionen o simplement es pressionen a terra mitjançant dispositius especials, com ara màquines pilot automàtiques o premses hidràuliques. La part superior es col·loca a una elevació de 0,6 a 0,7 metres per sota del nivell de la marca del sòl, i l'alçada de la protuberància de la part inferior de la fossa és de 0,1 a 0,2 metres.Això es fa perquè sigui convenient soldar els cables de connexió en forma de tires o barres cilíndriques.

Els conductors es connecten en circuits de terra mitjançant soldadura superposada. Si el sòl és agressiu i pot conduir a la corrosió dels metalls, augmenta la secció transversal dels elèctrodes connectats a terra, s'utilitzen elèctrodes de coure o galvanitzats com a alternativa resistent a la corrosió, i per a una major fiabilitat elèctrica anticorrosió (catòdica) s'afegeix protecció.

La protecció de canonades d'amiant s'afegeix als conductors de terra horitzontals si creuen serveis subterranis, vies del ferrocarril i altres estructures que poden contribuir a causar danys mecànics a qualsevol de les estructures que s'intersequen. Un cop finalitzada la instal·lació i la fossa de cimentació a punt per al rebliment definitiu, es redacta una acta preceptiva on consta legalment que s'ha realitzat una col·locació oculta.

Els conductors de protecció neutre i de terra han de ser, si és possible, fàcilment accessibles per al diagnòstic i la inspecció. Això, per descomptat, no s'aplica als nuclis i les cobertes de cables, canonades amb conductors ocults i estructures metàl·liques que es troben inicialment en fonaments i al sòl, conductors neutres i de terra instal·lats en canonades ocultes, inservibles i insubstituïbles.

Si l'habitació està seca, els cables de terra es col·loquen directament a la base de maó o formigó, les barres conductores s'hi connecten amb tacs. A les zones humides, calen separadors o suports per mantenir el cable a 1 cm o més de la base.

A les superfícies rectes de la base, els cables es fixen a una distància de 60-100 cm entre els elements de fixació i als corbes, amb un marge de 100 cm des de la cantonada i des dels punts de ramificació, a una distància de 40-60 cm. del terra i almenys a 5 cm dels sostres mòbils dels canals ... S'utilitzen mànigues o forats de muntatge per posar el cable de terra a través de la paret i s'afegeixen compensadors a la intersecció dels compensadors.

Els cables de terra es solden als elements metàl·lics de les instal·lacions, a excepció dels connectors utilitzats per a les mesures. El solapament de la soldadura es fa a una longitud igual a sis vegades el diàmetre del cable rodó o aproximadament igual a l'amplada de la cinta.

Tradicionalment, les carcasses de les màquines tenen un cargol especial per fixar el cable de terra, i les màquines muntades en patins es posen a terra connectant el cable directament al patin. Si l'equip vibra durant el funcionament, instal·leu també una femella de bloqueig. Abans d'unir les superfícies de contacte, es netegen fins a obtenir una brillantor i s'aplica una mica de vaselina amb una capa fina.

Les canonades que s'utilitzen com a elèctrodes de terra de vegades estan equipades amb vàlvules, hi ha comptadors d'aigua i brides, en aquests llocs es requereixen ponts de derivació amb una àrea de secció transversal de 100 mm quadrats, que es solden o es munten amb pinces.

Els cables de protecció i de connexió a terra neutres instal·lats a l'aire lliure estan especialment marcats perquè es puguin distingir d'altres comunicacions: una franja groga sobre un fons verd. Els punts de connexió dels dispositius portàtils de presa de terra no estan pintats.

L'armadura dels cables de control i d'alimentació, les seves trenes metàl·liques, estan connectades a terra.Els terminals i connectors dels cables, els conjunts de cables conductors, els conductes, les safates i els cables de fixació de cables també estan connectats a terra. També es posen a terra les canonades d'acer dins de les quals es col·loquen cables als edificis.

Els conductors de coure flexibles proporcionen un contacte de la funda i l'armadura amb els connectors de terminal i d'enllaç. Als extrems de les línies, aquests cables estan connectats a línies de terra. Les seccions transversals dels conductors flexibles, d'acord amb la secció transversal del nucli conductor del cable, s'assumeixen que són iguals: 6 mm quadrats per a la secció transversal del conductor del cable fins a 10 mm quadrats, 10 mm quadrats per a cable de 16-35 mm quadrats, 16 mm quadrats per a 50-120 mm quadrats i 25 mm quadrats per a 150-240 mm quadrats.

Per garantir la continuïtat del circuit de posada a terra dels cables, s'utilitza la soldadura a les articulacions amb connectors de plom: des d'un extrem del cable, el cable de terra es solda a l'escut, després la presa de terra es solda al centre del connector, després a l'escut al final del següent tros de cable. Per posar a terra caixes i safates conductores, la instal·lació es realitza de la mateixa manera: almenys en diversos llocs es solden als dos extrems de la línia.

Si el cable es col·loca sobre cables, totes les parts conductores, inclòs el propi cable, estan connectades a terra. Els tubs d'acer utilitzats per a la connexió a terra estan connectats de manera segura a un conductor neutre o a un dispositiu de connexió a terra.

Per mantenir la seguretat del personal de manteniment i protegir el cable o la funda d'alumini del cable en cas d'avaria de l'aïllament a terra, totes les cobertes metàl·liques i l'armadura del cable estan connectades a terra, els cossos conductors dels connectors i el suport. estructures.

Esperem que aquest article us hagi estat útil i que ara tingueu una idea de com i per què s'aplica la connexió a terra a les instal·lacions elèctriques.