Vấn đề tai tiếng nhất là nối đất (đặt lại)

Nói một cách khái quát, có thể nhận thấy rằng sức mạnh to lớn và khủng khiếp của dòng điện từ lâu đã được mô tả, tính toán, giới thiệu trong những bảng dày. Khung quy định, xác định đường đi của tín hiệu điện hình sin với tần số 50 Hz, có thể khiến bất kỳ tân sinh viên nào kinh ngạc với âm lượng của nó. Chưa hết, mọi khách truy cập vào các diễn đàn kỹ thuật từ lâu đã biết rằng không có vấn đề tai tiếng nào hơn việc nối đất.

Hàng loạt ý kiến ​​trái chiều không thực sự làm bất cứ điều gì để thiết lập sự thật. Hơn nữa, vấn đề này thực sự nghiêm trọng và cần phải xem xét kỹ lưỡng hơn.

Các khái niệm cơ bản

Nếu bạn bỏ lỡ phần giới thiệu của "kinh thánh kỹ sư điện" (PUE), thì để hiểu về công nghệ nối đất, bạn nên tham khảo (dành cho người mới bắt đầu) chương 1.7, được gọi là «Các biện pháp phòng ngừa an toàn điện và nối đất».

Tại điểm 1.7.2. PUE nói:

Lắp đặt điện về các biện pháp an toàn điện được chia thành:

• lắp đặt điện trên 1 kV trong các mạng có trung tính nối đất hiệu quả (với dòng sự cố chạm đất lớn),;
• lắp đặt điện trên 1 kV trong mạng có trung tính cách ly (với dòng điện nối đất thấp);
• lắp đặt điện lên đến 1 kV với trung tính nối đất;
• lắp đặt điện lên đến 1 kV với trung tính cách ly.

Phần lớn các tòa nhà dân cư và văn phòng ở Nga sử dụng dây trung tính nối đất... Điểm 1.7.4. đọc:

Trung tính nối đất chết là trung tính của máy biến áp hoặc máy phát điện được kết nối trực tiếp với thiết bị nối đất hoặc thông qua điện trở thấp (ví dụ: thông qua máy biến dòng).

Thuật ngữ này thoạt nhìn không hoàn toàn rõ ràng - thiết bị nối đất và trung tính không phải lúc nào cũng được tìm thấy trên báo chí khoa học phổ thông. Do đó, dưới đây tất cả những nơi khó hiểu sẽ được giải thích dần dần.

Hãy giới thiệu một số thuật ngữ - để có thể nói được ít nhất một ngôn ngữ. Có lẽ các điểm sẽ xuất hiện "ngoài ngữ cảnh". Nhưng PUE không phải hư cấu và việc sử dụng riêng biệt như vậy phải được chứng minh đầy đủ - giống như việc sử dụng các điều khoản riêng biệt của Bộ luật Hình sự. Tuy nhiên, PUE gốc khá sẵn có ở cả hiệu sách và trên web—bạn luôn có thể tham khảo nguồn gốc.

• 1.7.6. Nối đất bất kỳ bộ phận nào của hệ thống lắp đặt điện hoặc hệ thống lắp đặt khác là kết nối điện có chủ ý của bộ phận đó với thiết bị nối đất.
• 1.7.7. Nối đất bảo vệ là nối đất của các bộ phận của hệ thống lắp đặt điện để đảm bảo an toàn điện.
• 1.7.8. Nối đất làm việc là nối đất của mọi điểm của các bộ phận mang dòng điện của hệ thống lắp đặt điện, cần thiết để đảm bảo hoạt động của hệ thống lắp đặt điện.
• 1.7.9.Zeroing trong hệ thống lắp đặt điện có điện áp lên đến 1 kV là sự kết nối có chủ ý của các bộ phận của hệ thống lắp đặt điện thường không được cung cấp trung tính nối đất của máy phát điện hoặc máy biến áp trong mạng dòng điện ba pha, với đầu ra nối đất chết của một nguồn dòng điện một pha, với điểm trung tâm được nối đất chết của nguồn trong mạng DC.
• 1.7.12. Dây dẫn nối đất được gọi là dây dẫn (điện cực) hoặc một bộ dây dẫn nối bằng kim loại (điện cực) tiếp xúc với đất.
• 1.7.16. Dây nối đất là dây nối các bộ phận cần nối đất với dây nối đất.
• 1.7.17 Dây dẫn bảo vệ (PE) trong lắp đặt điện là dây dẫn dùng để bảo vệ người và động vật khỏi bị điện giật. Trong lắp đặt điện đến 1 kV, dây dẫn bảo vệ nối với trung tính nối đất của máy phát điện hoặc máy biến áp được gọi là dây trung tính bảo vệ.
• 1.7.18. Dây làm việc trung tính (N) trong lắp đặt điện lên đến 1 kV là dây dùng để cung cấp cho máy thu điện, được nối với trung tính nối đất của máy phát hoặc máy biến áp trong mạng dòng ba pha, với đầu ra nối đất từ ​​nguồn dòng một pha , với điểm chết của nguồn trong mạng DC ba dây. Kết hợp dây dẫn bảo vệ bằng không và dây dẫn làm việc bằng không (PEN) trong hệ thống lắp đặt điện lên đến 1 kV là dây dẫn kết hợp các chức năng của dây dẫn bảo vệ bằng không và dây dẫn làm việc bằng không. Trong các hệ thống lắp đặt điện có điện áp lên đến 1 kV với trung tính nối đất chắc chắn, dây trung tính làm việc có thể thực hiện các chức năng của dây trung tính bảo vệ.

Cơm. 1. Sự khác biệt giữa nối đất bảo vệ và «không» bảo vệ

Vì vậy, một kết luận đơn giản theo trực tiếp từ các điều kiện PUE.Sự khác biệt giữa "mặt đất" và "không" là rất nhỏ... Thoạt nhìn (có bao nhiêu bản sao bị hỏng ở chỗ này). Ít nhất, chúng phải được kết nối với nhau (hoặc thậm chí có thể được làm "trong một chai"). Câu hỏi duy nhất là nó được thực hiện ở đâu và như thế nào.

Trên đường đi, chúng tôi lưu ý đoạn 1.7.33.

Nối đất hoặc nối đất của lắp đặt điện phải được thực hiện:

• ở điện áp từ 380 V trở lên với dòng điện xoay chiều và từ 440 V trở lên với dòng điện một chiều — trong tất cả các hệ thống lắp đặt điện (xem thêm 1.7.44 và 1.7.48);
• ở điện áp danh định trên 42 V nhưng dưới 380 V AC và trên 110 V nhưng dưới 440 V DC — chỉ trong các phòng có mức độ nguy hiểm gia tăng, đặc biệt nguy hiểm và lắp đặt ngoài trời.

Nói cách khác, không cần nối đất hoặc vô hiệu hóa một thiết bị được kết nối với điện áp xoay chiều 220 volt. Và không có gì đặc biệt đáng ngạc nhiên về điều này - dây thứ ba không thực sự được quan sát thấy trong các cuộc tiếp xúc thông thường của Liên Xô. Có thể nói rằng Tiêu chuẩn Châu Âu (hoặc phiên bản mới của PUE, gần với nó), được thể hiện trong thực tế, tốt hơn, đáng tin cậy hơn và an toàn hơn. Nhưng theo những người già PUE, họ đã sống ở nước ta hàng chục năm ... Và điều đặc biệt quan trọng, những ngôi nhà được xây dựng bởi cả thành phố.

Tuy nhiên, khi nói đến nối đất, nó không chỉ là về điện áp cung cấp. Một minh họa tốt cho điều này là VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «Thiết bị điện của các tòa nhà dân cư và công cộng. Tiêu chuẩn thiết kế» Trích từ Chương 15. Nối đất (Nối đất) và các biện pháp phòng ngừa an toàn:

15.4. Để nối đất (nối đất) hộp kim loại của máy điều hòa không khí gia đình, thiết bị gia dụng cố định và di động loại I (không có lớp cách điện kép hoặc cách điện tăng cường), thiết bị điện gia dụng có công suất St.1,3 kW, vỏ của bếp điện ba pha và một pha, nồi hơi và các thiết bị sưởi ấm khác, cũng như các bộ phận không dẫn điện bằng kim loại của thiết bị công nghệ trong phòng có quy trình ướt, phải sử dụng một dây riêng có tiết diện ngang bằng giai đoạn một, được đặt bởi bảng mạch hoặc tấm chắn mà bộ thu điện này được kết nối và trong các đường dây cung cấp thiết bị y tế—từ ASU hoặc tổng đài chính của tòa nhà. Dây này được kết nối với dây trung tính của mạng cung cấp. Việc sử dụng dây trung tính làm việc cho mục đích này đều bị cấm.

Hóa ra đó là một nghịch lý mang tính quy luật. Một trong những kết quả có thể nhìn thấy ở cấp độ hộ gia đình là việc hoàn thành máy giặt Vyatka-automat với một cuộn dây nhôm lõi đơn với yêu cầu thực hiện nối đất (do bàn tay của một chuyên gia được chứng nhận).

Và một khoảnh khắc thú vị nữa: 1.7.39. Trong các hệ thống lắp đặt điện lên đến 1 kV với đầu ra trung tính nối đất chắc chắn hoặc nối đất chắc chắn của nguồn dòng một pha, cũng như với điểm giữa nối đất chắc chắn trong mạng DC ba dây, phải tiến hành đặt lại. không được phép lắp đặt nối đất vỏ máy thu điện mà không nối đất.

Trong thực tế, điều này có nghĩa là - nếu bạn muốn "tiếp đất" - trước tiên là "không". Nhân tiện, điều này liên quan trực tiếp đến câu hỏi nổi tiếng về "sạc pin" - vì một lý do hoàn toàn khó hiểu, bị coi là tốt hơn so với nối đất (nối đất).

Thông số nối đất

Khía cạnh tiếp theo cần xem xét là các thông số số của nối đất. Vì về mặt vật lý, nó không gì khác hơn là một sợi dây (hoặc một bộ dây), nên đặc điểm chính của nó sẽ là điện trở.

1.7.62. Điện trở của thiết bị nối đất, kĐể kết nối trung tính của máy phát điện hoặc máy biến áp hoặc đầu ra của nguồn dòng điện một pha, tại bất kỳ thời điểm nào trong năm không được lớn hơn 2, 4 và 8 ohms tương ứng ở điện áp đường dây là 660, 380 và 220 V ở nguồn dòng ba pha hoặc 380, 220 và 127 V ở nguồn dòng một pha. Điện trở này phải được đảm bảo bằng cách tính đến việc sử dụng các điện cực nối đất tự nhiên, cũng như các điện cực nối đất để nối đất nhiều dây trung tính của đường dây trên không lên đến 1 kV với số lượng đường dây đi ra ít nhất là hai. Trong trường hợp này, điện trở của điện cực nối đất nằm gần trung tính của máy phát hoặc máy biến áp hoặc đầu ra của nguồn dòng một pha không được lớn hơn: 15, 30 và 60 Ohm, tương ứng, trên điện áp đường dây 660, 380 và 220 V trên nguồn điện ba pha hoặc nguồn điện một pha 380, 220 và 127 V.

Đối với điện áp thấp hơn, điện trở cao hơn được chấp nhận. Điều này hoàn toàn dễ hiểu - mục đích đầu tiên của việc nối đất là đảm bảo an toàn cho con người trong trường hợp kinh điển là "pha" va vào thân của một hệ thống lắp đặt điện. Lực cản càng thấp thì càng ít khả năng "lên cơ thể" trong trường hợp xảy ra tai nạn. Do đó, bước đầu tiên là giảm nguy cơ điện áp cao hơn.

Ngoài ra, cần lưu ý rằng nối đất cũng được sử dụng cho hoạt động bình thường của cầu chì. Đối với điều này, điều cần thiết là đường phân tích «đề phòng» có các thuộc tính thay đổi đáng kể (trước hết là điện trở), nếu không thì việc kích hoạt sẽ không xảy ra.Công suất lắp đặt điện (và điện áp tiêu thụ) càng lớn thì điện trở làm việc của nó càng thấp và theo đó, điện trở nối đất phải càng thấp (nếu không cầu chì sẽ không hoạt động do tổng điện trở của mạch thay đổi một chút ).

Tham số chuẩn hóa tiếp theo là tiết diện của dây.

1.7.76. Dây dẫn bảo vệ nối đất và trung tính trong lắp đặt điện đến 1 kV phải có kích thước không nhỏ hơn kích thước quy định trong bảng. 1.7.1 (xem thêm 1.7.96 và 1.7.104).

Không nên đưa ra toàn bộ bảng, một đoạn trích là đủ:

Đối với đồng trần, tiết diện tối thiểu là 4 mm vuông, đối với nhôm - 6 mm vuông Đối với cách điện lần lượt là 1,5 mm vuông và 2,5 mm vuông. Nếu dây nối đất đi vào cùng một cáp với dây nguồn, tiết diện của chúng có thể là 1 mm vuông đối với đồng và 2,5 mm vuông đối với nhôm.

Tiếp đất trong một tòa nhà dân cư

Trong tình huống "hộ gia đình" bình thường, người dùng lưới điện (tức là cư dân) chỉ xử lý mạng nhóm (7.1.12 PUE. Mạng nhóm — mạng gồm các bảng và điểm phân phối tới đèn, ổ cắm và các thiết bị thu điện khác). Mặc dù trong những ngôi nhà cũ, nơi các bảng được lắp đặt trực tiếp trong căn hộ, chúng phải xử lý một phần của mạng phân phối (7.1.11 PUE. Mạng phân phối — mạng từ VU, VRU, tổng đài chính đến các điểm phân phối và bảng). Bạn nên hiểu rõ điều này, vì thường thì "không" và "mặt đất" chỉ khác nhau ở vị trí kết nối với các thông tin liên lạc chính.

Từ đó, quy tắc nối đất đầu tiên được xây dựng trong PUE:

7.1.36.Trong tất cả các tòa nhà, các đường dây của mạng nhóm, được đặt từ tấm chắn nhóm, sàn và căn hộ đến đèn bức xạ chung, phích cắm và máy thu điện cố định phải là dây ba dây (pha - L, làm việc bằng không - N và bảo vệ bằng không - PE Dây điện). Không được phép kết hợp dây trung tính làm việc và trung tính bảo vệ từ các đường dây nhóm khác nhau. Không được phép kết nối các dây dẫn không làm việc và không bảo vệ của màn hình dưới một thiết bị đầu cuối chung.

Các dây này.3 (ba) dây phải được đặt từ sàn nhà, căn hộ hoặc bảng điều khiển nhóm, một trong số đó là số 0 bảo vệ (hoàn toàn không được nối đất). Tuy nhiên, điều đó hoàn toàn không ngăn cản nó được sử dụng để nối đất cho máy tính, tấm chắn cáp hoặc "đuôi" chống sét. Mọi thứ có vẻ đơn giản, và không hoàn toàn rõ ràng tại sao lại đi sâu vào những khó khăn như vậy.

Bạn có thể xem liên hệ tại nhà riêng của mình... Và có khoảng 80% khả năng bạn sẽ không thấy liên hệ thứ ba ở đó. Sự khác biệt giữa làm việc trung tính và dây dẫn bảo vệ trung tính là gì? Trong bảng điều khiển, chúng được kết nối trên cùng một bus (mặc dù không ở cùng một điểm). Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn sử dụng số 0 đang hoạt động trong tình huống này làm điểm dừng?

Giả sử rằng một thợ điện bất cẩn ephase và không tan chảy trong van, điều này rất khó. Mặc dù người dùng liên tục sợ điều này, nhưng không thể phạm sai lầm trong bất kỳ trạng thái nào (mặc dù có những trường hợp cá biệt). Tuy nhiên, "trung tính làm việc" đi qua nhiều công tắc, có thể qua một số hộp phân phối (thường nhỏ, tròn, gắn trên tường gần trần nhà).

Việc nhầm lẫn pha với 0 ở đó sẽ dễ dàng hơn nhiều (bản thân anh ấy đã làm điều đó hơn một lần).Do đó, sẽ có điện áp 220 volt trong trường hợp thiết bị được "nối đất" không đúng cách. Hoặc thậm chí đơn giản hơn - một tiếp điểm sẽ bị cháy ở đâu đó trong mạch - và gần như 220 điện áp tương tự sẽ đi đến hộp thông qua tải của người tiêu dùng điện (nếu đây là bếp điện có công suất 2-3 kW, điều này sẽ không xảy ra dường như đủ).

Đối với chức năng bảo vệ một người — thẳng thắn mà nói, tình huống này là vô ích. Nhưng đối với kết nối chống sét nối đất của loại APC, nó không gây tử vong vì có sự ngắt kết nối điện áp cao. Sẽ là không chính xác nếu đề xuất một phương pháp như vậy từ góc độ bảo mật. Mặc dù phải thừa nhận rằng quy tắc này rất thường xuyên bị phá vỡ (và thường không có bất kỳ hậu quả xấu nào).

Cần lưu ý rằng khả năng chống sét của số 0 làm việc và bảo vệ xấp xỉ bằng nhau. Điện trở (đối với xe buýt kết nối) hơi khác nhau và đây có lẽ là yếu tố chính ảnh hưởng đến dòng thu khí quyển.

Từ văn bản tiếp theo của PUE, có thể lưu ý rằng theo nghĩa đen, mọi thứ trong nhà phải được kết nối với dây bảo vệ bằng không:

7.1.68. Trong tất cả các cơ sở, cần kết nối các bộ phận dẫn điện hở của đèn chiếu sáng chung và thiết bị thu điện cố định (bếp điện, nồi hơi, điều hòa không khí gia đình, khăn điện, v.v.) với dây dẫn bảo vệ trung tính.

Nói chung dễ hình dung như hình minh họa sau:

Cơm. 2. Sơ đồ nối đất

Hình ảnh khá bất thường (tôi sẽ làm nó cho cuộc sống hàng ngày). Theo nghĩa đen, mọi thứ trong nhà phải được nối đất với một chiếc xe buýt chuyên dụng.Do đó, câu hỏi có thể được đặt ra - sau tất cả, chúng ta sống mà không có nó trong hàng chục năm và mọi người vẫn sống khỏe mạnh (và cảm ơn Chúa)? Tại sao lại thay đổi mọi thứ nghiêm trọng như vậy? Câu trả lời rất đơn giản — ngày càng có nhiều người tiêu dùng điện và họ có nhiều quyền lực hơn. Theo đó, rủi ro thất bại cũng tăng lên.

Nhưng sự phụ thuộc của an toàn và chi phí là một giá trị thống kê và không ai hủy bỏ khoản tiết kiệm. Do đó, đặt một cách mù quáng xung quanh chu vi của căn hộ bằng một dải đồng có tiết diện vừa phải (thay vì giá đỡ), đặt mọi thứ lên đó, cho đến chân kim loại của ghế, là không đáng. Bởi vì bạn không nên đi bộ trong một chiếc áo khoác lông vào mùa hè, nhưng liên tục đội mũ bảo hiểm xe máy. Đây đã là một câu hỏi về sự thỏa đáng.

Cũng đáng quy trách nhiệm cho việc đào rãnh độc lập dưới đường viền bảo vệ trong khu vực là một cách tiếp cận không khoa học (trong một ngôi nhà ở thành phố, điều này chắc chắn sẽ chẳng mang lại gì ngoài rắc rối). Và đối với những người vẫn muốn trải nghiệm tất cả những thú vui của cuộc sống - trong chương đầu tiên của PUE, có các tiêu chuẩn để sản xuất cấu trúc cơ bản này (theo nghĩa đen hoàn toàn của từ này).

Tóm tắt những điều trên, các kết luận thực tế sau đây có thể được rút ra:

• Nếu mạng nhóm được tạo bằng ba dây, thì có thể sử dụng trung tính bảo vệ để nối đất / trung hòa. Anh ấy thực sự được phát minh ra cho việc này.
• Nếu mạng nhóm được tạo bằng hai dây, thì nên chạy dây trung tính được bảo vệ từ tấm chắn gần nhất. Tiết diện của dây phải lớn hơn pha (chính xác hơn bạn có thể tham khảo PUE).