Co je uzemnění a jak funguje, jednoduše řečeno

Uzemnění je úmyslné elektrické připojení jakékoli části elektrické sítě k uzemňovacímu zařízení.

Částí sítě rozumíme bod nebo konstrukční prvek zařízení, například kryt, na kterém v provozním „normálním“ režimu není napětí, ale může se objevit v důsledku poruchy, například poruchy nebo snížení izolačního odporu.

Ale i když se toto napětí objeví z výše uvedených důvodů, nepředstavuje nebezpečí, dokud se osoba nebo zvíře nedotkne nouzové části systému.

Tento článek zkoumá princip uzemnění v elektrických sítích s pevně uzemněným nulovým vodičem, což zahrnuje napájecí systémy pro byty v bytových domech a soukromých domech.

Protože jsem si dal za úkol jednoduchými slovy a co nejjasněji říct, co je uzemnění, vysvětlím zařízení a princip fungování uzemnění krok za krokem a pokud možno podrobně.

Podívejme se na obr. 1. Zde je znázorněn třífázový obvod, ale pro jednoduchost budeme v budoucnu uvažovat jednu fázi, protože ve většině případů v každodenním životě používáme jednofázový systém.

• lampy;
• domácí elektrospotřebiče – pračky, vysavače, fény atd.,

umístěné například v bytě.

Elektrický proud procházející fázovým vodičem L prochází elektrickým zařízením, vykonává požadovanou práci a vrací se do rozvodny přes neutrální vodič N, kde má neutrál elektrický kontakt s uzemňovacím zařízením.

Pro zvýšení spolehlivosti se používá opakované uzemnění, ale to je téma samostatného článku.

Protože elektrický proud vždy sleduje cestu nejmenšího odporu, i když dojde k „poruše“ na těle, bude proudit podél nuly a poté k zemi. Při dotyku s vadnou částí se objeví nový obvod: osoba – podlaha – zem, který odebere část proudu.

Hodnota této části závisí na odporu vzniklého obvodu. Při dostatečně vysokých hodnotách není nebezpečí velké, ale když klesne na 2.2 kOhm (pro jednofázové sítě 220 voltů a s přihlédnutím k odporu lidského těla) a méně, proud protékající tělem se stane smrtelným.

Propojením těla se zemí (přerušovaná čára) vytvoříme nový obvod s nízkým odporem, který člověka jednoduše „odsune“ (obr. 2). Co se bude dít dál, zvážíme, ale je zřejmé, že nebezpečí zranění se sníží na minimum.

JAK FUNGUJE UZEMNĚNÍ

Existuje několik typů uzemňovacích systémů, které jsou zde diskutovány. Při použití kteréhokoli z nich jsou možné různé scénáře.

1. Napětí vstupuje do uzemněné části obvodu přes určitý odpor, který určuje svodový proud do těla.

V tomto případě, pokud je odpor dostatečně vysoký, bude hodnota tohoto proudu malá. V tomto případě bude potenciál na tělese zařízení přes zemnící vodič jednoduše roven nule. Proud však bude zemnícím vodičem protékat neustále.

2. Během „čistého“ zkratu (SC) vznikají nadproudy, jejichž velikost je omezena pouze odporem uzemnění a jejich velikost je malá.

• odpor uzemňovacího zařízení (GD) – více o tom níže;
• odpor vodičů a kontaktů v úseku od chráněného zařízení k nabíječce.

Zpravidla, pokud je vše provedeno správně, lze druhý bod zanedbat. Pokud jsou však spojení špatně provedena nebo vodič má nedostatečný průřez, mohou nastat vážné problémy.

Tak co máme se zkratem?

Svodový proud prudce stoupá a jistič se vypne. Pokud tam je, a měl by tam být vždy.

• nebo vyhoří (to je jen polovina problému);
• nebo dojde k požáru (důvody jeho vzniku v důsledku vadného elektrického vedení viz zde).

• minimum – elektroměr nabije další kilowatthodiny;
• Maximum, co se může stát, je, že se kabeláž přehřeje a stane se to, co bylo popsáno výše.

Řešením by byla instalace proudového chrániče (RCD) nebo diferenciálního jističe. Uvedené odkazy poskytují jednoduchý a srozumitelný popis toho, jak je vše zapojeno a funguje.

CO JE UZEMŇOVACÍ ZAŘÍZENÍ

Uzemňovací zařízení je konstrukce, která zajišťuje elektrický kontakt mezi uzemňovacími vodiči a zemí.

Funguje to následovně (obr. 3).

Země (to, po čem chodíme) je schopna absorbovat téměř jakýkoli náboj, ale ne okamžitě. Když se na uzemňovacím zařízení objeví potenciál odlišný od nuly, dochází k tzv. rozprostírání proudu.

To znamená, že tento potenciál v určité vzdálenosti od uzemňovacího zařízení (10-20 metrů) klesá na nulu. V této oblasti tedy protéká proud (ve všech směrech od uzemňovacího zařízení), jehož hodnota je určena odporem půdy.

Tento proces je poměrně složitý a obtížně se popisuje jednoduchými slovy. Nicméně to stačí k pochopení principu uzemnění.

Odpor kladený proti rozložení proudu je odpor uzemňovacího zařízení. Jeho hodnota je standardizována elektroinstalačním řádem a v závislosti na požadavcích na provozní podmínky a typu elektrické instalace se pohybuje v rozmezí 4–60 Ohmů.

Mimochodem, je lepší se zaměřit na minimální hodnotu.

Odolnost vůči šířícímu se proudu, kromě vlastností půdy, které se mimochodem mění v závislosti na povětrnostních podmínkách a ročním období, závisí také na ploše kontaktu zemnicí elektrody s půdou a jejím materiálem.

V jednom případě tedy postačí jeden pin, v jiném bude nutné vytvořit uzemňovací obvod z několika uzemňovacích elektrod. Mimochodem, takové uzemňovací elektrody se nazývají umělé.

• výztuž základů;
• vodovodní potrubí atd.

Jen si nepleťte hlavní přívod vody s vodovodním potrubím nebo topením v bytě.

Použití těchto vodičů jako uzemnění je přísně zakázáno. Pokud jsou připojeny k uzemnění, pak pouze jako součást systému vyrovnání potenciálů.

Závěrem – Tento materiál by měl být považován za informativní, jehož cílem je poskytnout pochopení účelu, struktury a principu fungování uzemňovacího systému, ale v žádném případě neslouží jako návod k jeho samostatné výrobě.

* * *
© 2014–2025 Všechna práva vyhrazena.
Materiály stránek mají informační charakter, mohou vyjadřovat názor autora a nesmějí být používány jako směrnice a normativní dokumenty.

Zemnění zavolejte jakékoli spojení se zemí a také spojení se „společným vodičem“ elektrické sítě, proti kterému se měří potenciál. Takže například v letadle nebo vesmírné lodi je jejich kovové tělo považováno za „zem“ v bateriově napájených přijímačích je „zem“ považováno za systém vnitřních vodičů, který je společným vodičem celého obvodu obvodu; zařízení. Potenciál „země“ nebude vždy stejný jako potenciál zemské půdy. V létajícím letadle, jehož tělo generuje značný elektrostatický náboj, se zemní potenciál může odchylovat od zemního potenciálu o stovky nebo dokonce tisíce voltů.

Pro vesmírnou loď je analogem Země považována „plovoucí“ země, tzn. soustava vodičů nespojených se zemí, vůči níž se měří potenciál elektrického subsystému. Například analogový vstupní modul, který má galvanické oddělení, nemusí být připojen k zemi nebo může být připojen přes vysoký odpor (asi 20 MOhm).

Ochranné uzemnění – takto se označuje elektrické spojení elektricky vodivých prvků zařízení se zemí prostřednictvím uzemňovacího zařízení. Ochranné uzemnění je určeno k ochraně personálu před úrazem elektrickým proudem.

Uzemňovací zařízení – systém sestávající z uzemňovacího vodiče (vodiče připojeného k zemské půdě) a několika zemnících vodičů.

Společný vodič (vodič) – vodič, vůči kterému se měří potenciály. Ve většině případů bude společný vodič pro napájení a zařízení k němu připojená. Společný vodič se téměř ve všech systémech shoduje se zemí, ale nemusí mít vůbec spojení se zemí Země.

Signální zem – spojení společného vodiče obvodu přenosu signálu se zemí. Existují digitální a analogové signálové uzemnění. Ten je v některých případech rozdělen na zem analogových výstupů nebo vstupů.

Silová půda nazývaný společný vodič systému, který je spojen s ochrannou zemí a kterým protéká vysoký proud v porovnání s proudem přenášeným signálem.

Základem pro tuto klasifikaci uzemnění byly rozdíly v úrovni citlivosti digitálních a analogových, jakož i výkonových (výkonových) a signálových obvodů na rušení a galvanický výboj těch, které jsou indikovány zemí v průmyslových automatických systémech.

Pevně ​​uzemněný neutrál – jedná se o nulový vodič, který je připojen k uzemňovacímu zařízení přímo nebo přes odpor (například transformátor).

Nulový drát – jedná se o síťový vodič, který je připojen k pevně uzemněnému neutrálu.

Izolovaný Neutrální – je to neutrál generátoru nebo transformátoru, který je připojen k uzemňovacímu zařízení.

Nulování – jedná se o spojení mezi zařízením a pevně uzemněným neutrálem generátoru nebo transformátoru v síti třífázového proudu, nebo spojení s pevně uzemněnou svorkou zdroje jednofázového proudu.

Uzemnění jako součást ochrany před bleskem

Ochrana před bleskem slouží k odvedení atmosférické elektřiny z budovy nebo objektu. Výboje blesku, které sledují dráhu s nejmenším odporem, dopadají z kovového hromosvodu, který je umístěn nad objektem, a poté klesají k zemi po vnějších kovových hromosvodech (jsou umístěny většinou na zdech a fasádách budov). Po dosažení země se výboje elektřiny rozptýlí do její tloušťky přes uzemňovací systém.

Aby se blesk „přitáhl“ k systému ochrany před bleskem a zabránilo se svedení bleskových proudů z prvků ochranného systému (přijímače nebo vývody) do budovy, je ochrana před bleskem spojena se zemí pomocí uzemnění. V tomto případě se používá zemnící elektroda s nízkým odporem.

V takovém systému je uzemnění nezbytnou součástí, protože pouze ono může zajistit rychlé a úplné odstranění bleskových proudů do země a zabránit jim v „šíření“ po celém zařízení.

Zajímavé materiály na toto téma:

Uzemnění pro soukromý dům

Jak správně nainstalovat uzemňovací systém pro dům, chatu nebo letní dům a další budovy. Typy a schémata uzemnění pro domácnosti. Instalace uzemňovacího obvodu. Materiály a sady uzemňovacích elektrod.

Uzemňovací zařízení

O tom, co je uzemňovací zařízení. Definice, k čemu je potřeba, typy, odpor. Pas uzemňovacího zařízení. Příklady ke stažení. Kontrola uzemňovacího zařízení.

Uzemňovací smyčka

Vše o zařízení uzemňovacího obvodu. Metodika výpočtu odporu, běžné schémata. Příklad pro soukromý dům, budovu.

Systémy ochrany před bleskem

• Co je ochrana před bleskem?
• bleskosvod
• Bleskosvod
• Bleskosvod
• Spodní vodič
• Základy
• Zařízení na ochranu proti přepětí
• Aktivní systém ochrany před bleskem
• Koncepce ochrany před bleskem zóny
• Systém vyrovnání potenciálu

rozpočet
Naše zařízení

Závod v Solnechnogorsku “EUROPLAST” Adresa objektu: Moskevská oblast, okres Solnechnogorsk, vesnice. Radumlya. Druh práce: Návrh systému ochrany před bleskem pro průmyslovou budovu. Komponenty: vyrábí OBO Bettermann. Výběr systému ochrany před bleskem: Ochrana před bleskem celého objektu je provedena dle kategorie III formou bleskosvodné sítě z žárově pozinkovaného vodiče Rd8 s roztečí buněk 12×12 m. Bleskosvod je položen na střešní krytinu na držácích pro měkké střešní krytiny z plastu s betonovým závažím. Zajistěte dodatečnou ochranu zařízení ve spodní úrovni střechy instalací vícenásobného hromosvodu, který se skládá z tyčových hromosvodů. Jako hromosvod použijte žárově pozinkovanou ocelovou tyč Rd16 o délce 2000 mm.

Mezinárodní letiště Vnukovo Adresa objektu: Moskva, sv. 1st Reisovaya, 12, terminál „A“ Druh práce: údržba a diagnostika komplexního systému ochrany před bleskem s obnovou prvků a spojů, měření odporu uzemnění Provedení: Blesková ochrana vnější části střechy je provedena formou bleskosvodné sítě, na kterou jsou připevněny kovové střešní zábradlí. Pro upevnění vodiče na profily střešních plechů Kalzip se používají speciální držáky od OBO Bettermann. Všechny vyčnívající prvky (světla, ventilační jednotky, kabelové vývodové kiosky atd.) jsou uzavřeny na společný okruh ochrany před bleskem.

Budova prádelny obytného domu Narkomfin Vlastnosti objektu:Objekt kulturního dědictví „Budova prádelny obytné budovy Narkomfin, 1932, architekti M.Ya. Ginzburg, I.F. Milins” Adresa objektu: Moskva, Novinsky Boulevard, 25-27, budova 12 Druh práce: Návrh, dodávka komponentů a montáž vnějšího systému ochrany před bleskem a uzemnění Komponenty: vyrábí DEHN+SOHNE a J. Propster (Německo) Provedení: Objekt podléhá ochraně před bleskem podle kategorie III ve formě sítě na ochranu před bleskem s roztečí buněk maximálně 10×10 metrů. Vyčnívající střešní prvky jsou chráněny hromosvody Rd16. Podél sloupů a fasády budovy jsou položeny svody Rd8. Kombinované uzemnění – svislé zemnicí vodiče jsou spojeny vodorovným páskem.

Vzdělávací objekty regionu Magadan Adresa objektů: Magadanská oblast, okres Omsukchansky Druh práce: návrh a montáž systémů ochrany před bleskem a uzemnění Komponenty: DEHN, OBO Bettermann (Německo) Provedení: V souladu s požadavky na budovy a stavby kategorie III z hlediska úrovně ochrany se akceptuje rozteč buněk mřížky ochrany před bleskem maximálně 10×10 metrů, počet svodů je určen na základě průměrné vzdálenosti mezi nimi 20 metrů.

Kotelna na teplou vodu a skladovací budova Adresa objektů: Moskevská oblast, Odintsovský okres, vesnice Zajcevo Druh práce: dodávka komponentů a instalace systémů ochrany před bleskem a uzemnění Komponenty: J. Propster, DEHN, OBO Bettermann (všichni z Německa) Provedení: Ve formě hromosvodové sítě s článkem ne větším než 12×12 metrů se počet svodů určuje na základě průměrné vzdálenosti mezi nimi 20 metrů, pro montáž svodů se používají speciální držáky pro ploché střechy se závažím a systém Niro-Clip.

Instalace ochrany před bleskem v soukromé chatě, vesnici. Rožděstveno Adresa objektů: Moskevská oblast, okres Ruza, vesnice Rožděstveno Druh práce: dodávka komponentů, montáž vnější ochrany před bleskem a uzemnění, vypracování pracovní dokumentace Komponenty: J. Propster, OBO Bettermann (Německo) Provedení: technická řešení byla zpracována s přihlédnutím k Návodu pro montáž ochrany před bleskem SO-153-34.21.122-2003 pro objekty kategorie III.

Audit systému ochrany před bleskem ve vzdělávacích zařízeních v autonomním okruhu Jamal-Něnec

Prověřili jsme pět středních škol v nadymském regionu z hlediska provozuschopnosti systému ochrany před bleskem a připravili závěry pro zpracování projektové dokumentace