Das skandalöseste Thema ist das Grounding (Zurücksetzen)

Generell lässt sich festhalten, dass die große und schreckliche Kraft der Elektrizität schon lange in dicken Tabellen beschrieben, berechnet und vorgestellt wird. Der Regulierungsrahmen, der die Wege sinusförmiger elektrischer Signale mit einer Frequenz von 50 Hz definiert, kann mit seiner Lautstärke jeden Neuling ins Staunen versetzen. Und doch weiß jeder Besucher technischer Foren längst, dass es kein skandalöseres Thema als Flugverbot gibt.

Die Masse an widersprüchlichen Meinungen trägt nicht wirklich zur Wahrheitsfindung bei. Darüber hinaus ist dieses Problem wirklich ernst und erfordert eine sorgfältigere Betrachtung.

Grundlegendes Konzept

Wenn Sie die Einführung in die „Bibel des Elektroingenieurs“ verpassen (PUE), dann sollten Sie sich zum Verständnis der Erdungstechnologie (zunächst) Kapitel 1.7 mit dem Titel „Erdung und elektrische Sicherheitsvorkehrungen“ ansehen.

In Punkt 1.7.2. PUE sagt:

Elektrische Anlagen werden im Hinblick auf elektrische Sicherheitsmaßnahmen unterteilt in:

• Elektroinstallationen über 1 kV in Netzen mit effektiv geerdetem Neutralleiter (bei großen Erdschlussströmen) ,;
• Elektroinstallationen über 1 kV in Netzen mit isoliertem Neutralleiter (mit niedrigen Erdungsströmen);
• Elektroinstallationen bis 1 kV mit geerdetem Neutralleiter;
• Elektroinstallationen bis 1 kV mit isoliertem Neutralleiter.

Die meisten Wohn- und Bürogebäude in Russland verwenden einen fest geerdeten Neutralleiter... Punkt 1.7.4. lautet:

Ein stromlos geerdeter Neutralleiter ist der Neutralleiter eines Transformators oder Generators, der direkt oder über einen geringen Widerstand (z. B. über Stromwandler) mit einer Erdungseinrichtung verbunden ist.

Der Begriff ist auf den ersten Blick nicht ganz klar – Neutralleiter und Erdungsgerät sind in der populärwissenschaftlichen Presse nicht an jeder Ecke zu finden. Deshalb werden im Folgenden alle unverständlichen Stellen nach und nach erklärt.

Lassen Sie uns einige Begriffe einführen – so wird es möglich sein, mindestens eine Sprache zu sprechen. Möglicherweise erscheinen die Punkte „aus dem Zusammenhang gerissen“. Aber PUE keine Fiktion und eine solche gesonderte Verwendung muss vollständig gerechtfertigt sein – wie die Verwendung einzelner Artikel des Strafgesetzbuchs. Das Original-PUE ist jedoch sowohl im Buchhandel als auch im Internet recht leicht erhältlich – Sie können immer auf die Originalquelle zurückgreifen.

• 1.7.6. Bei der Erdung eines Teils einer Elektroinstallation oder einer anderen Installation handelt es sich um die absichtliche elektrische Verbindung dieses Teils mit einer Erdungseinrichtung.
• 1.7.7. Unter Schutzerdung versteht man die Erdung von Teilen einer elektrischen Anlage sicherzustellen Elektrische Sicherheit.
• 1.7.8. Unter Arbeitserdung versteht man die Erdung jedes Punktes der stromführenden Teile einer elektrischen Anlage, die zur Sicherstellung des Betriebs einer elektrischen Anlage erforderlich ist.
• 1.7.9.Bei der Nullung in elektrischen Anlagen mit einer Spannung bis zu 1 kV handelt es sich um die gezielte Verbindung von Teilen einer elektrischen Anlage, die normalerweise nicht mit einem geerdeten Neutralleiter eines Generators oder Transformators in Drehstromnetzen versorgt werden, mit einem potenzialfreien geerdeten Ausgang eines einphasige Stromquelle mit einem potenzialfreien geerdeten Mittelpunkt der Quelle in Gleichstromnetzen.
• 1.7.12. Ein Erdungsleiter wird als Leiter (Elektrode) oder als Gruppe metallisch verbundener Leiter (Elektroden) bezeichnet, die mit der Erde in Kontakt stehen.
• 1.7.16. Ein Erdungskabel ist ein Kabel, das Teile, die geerdet werden müssen, mit einem Erdungskabel verbindet.
• 1.7.17. Der Schutzleiter (PE) in Elektroinstallationen ist ein Leiter zum Schutz von Menschen und Tieren vor elektrischem Schlag. Bei Elektroinstallationen bis 1 kV wird der Schutzleiter, der mit dem geerdeten Neutralleiter des Generators oder Transformators verbunden ist, als neutraler Schutzleiter bezeichnet.
• 1.7.18. Der neutrale Arbeitsdraht (N) in Elektroinstallationen bis 1 kV ist ein Draht zur Versorgung elektrischer Empfänger, der an den geerdeten Neutralleiter eines Generators oder Transformators in Drehstromnetzen angeschlossen ist, mit einem geerdeten Ausgang einer einphasigen Stromquelle , mit einem Totpunkt der Quelle in Dreileiter-Gleichstromnetzen. Der kombinierte Nullschutz- und Nullarbeitsleiter (PEN) in Elektroinstallationen bis 1 kV ist ein Leiter, der die Funktionen von Nullschutz- und Nullarbeitsleitern vereint. In Elektroinstallationen bis 1 kV mit fest geerdetem Neutralleiter kann der neutrale Arbeitsleiter die Funktionen eines neutralen Schutzleiters übernehmen.

Reis. 1. Der Unterschied zwischen Schutzerdung und Schutznullpunkt

Eine einfache Schlussfolgerung ergibt sich also direkt aus den PUE-Bedingungen.Die Unterschiede zwischen „Masse“ und „Null“ sind sehr gering... Auf den ersten Blick (wie viele Exemplare sind an dieser Stelle kaputt). Zumindest sollten sie miteinander verbunden sein (oder sogar „in einer Flasche“ hergestellt werden können). Die Frage ist nur, wo und wie es gemacht wird.

Nebenbei beachten wir Absatz 1.7.33.

Die Erdung oder Erdung elektrischer Anlagen muss durchgeführt werden:

• bei Spannungen von 380 V und mehr Wechselstrom und 440 V und mehr Gleichstrom – in allen elektrischen Anlagen (siehe auch 1.7.44 und 1.7.48);
• bei Nennspannung über 42 V, aber unter 380 V AC und über 110 V, aber unter 440 V DC – nur in Räumen mit erhöhter Gefahr, besonders gefährlich und bei Installationen im Freien.

Mit anderen Worten: Es ist überhaupt nicht erforderlich, ein an 220 Volt Wechselstrom angeschlossenes Gerät zu erden oder zu neutralisieren. Und das ist nicht besonders überraschend – der dritte Draht wird bei gewöhnlichen sowjetischen Kontakten eigentlich nicht beobachtet. Wir können sagen, dass der Eurostandard (oder die ihm nahestehende neue Ausgabe von PUE), der sich in der Praxis manifestiert, besser, zuverlässiger und sicherer ist. Aber nach der alten PUE lebten sie jahrzehntelang in unserem Land ... Und was besonders wichtig ist, ganze Städte bauten Häuser.

Bei der Erdung kommt es jedoch nicht nur auf die Versorgungsspannung an. Ein gutes Beispiel hierfür ist VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) „Elektrische Ausrüstung von Wohn- und öffentlichen Gebäuden.“ Designstandards» Auszug aus Kapitel 15. Erdung (Erdung) und Sicherheitsvorkehrungen:

15.4. Zur Erdung (Erdung) von Metallkästen von Haushaltsklimaanlagen, stationären und tragbaren Haushaltsgeräten der Klasse I (ohne doppelte oder verstärkte Isolierung), elektrischen Haushaltsgeräten mit einer Kapazität von St.1,3 kW, Gehäuse von dreiphasigen und einphasigen Elektroherden, Kesseln und anderen Heizgeräten sowie metallisch nicht leitende Teile von technologischen Geräten in Räumen mit Nassprozessen muss ein separater Draht mit einem Querschnitt gleich verwendet werden Phase eins, platziert auf der Leiterplatte oder Abschirmung, an die dieser elektrische Empfänger angeschlossen ist, und in den Leitungen, die medizinische Geräte versorgen – von der ASU oder der Hauptschalttafel des Gebäudes. Dieser Leiter ist mit dem Neutralleiter des Versorgungsnetzes verbunden. Die Verwendung eines funktionierenden Neutralleiters zu diesem Zweck ist verboten.

Es stellt sich als normatives Paradoxon heraus. Eines der auf Haushaltsebene sichtbaren Ergebnisse war die Fertigstellung von Vyatka-Waschautomaten mit einer Spule aus einadrigem Aluminiumdraht mit der Anforderung, eine Erdung durchzuführen (durch die Hände eines zertifizierten Spezialisten).

Und noch ein interessanter Moment: 1.7.39. In Elektroinstallationen bis 1 kV mit fest geerdetem Neutralleiter oder fest geerdetem Ausgang einer einphasigen Stromquelle sowie mit fest geerdetem Mittelpunkt in Dreileiter-Gleichstromnetzen muss ein Reset durchgeführt werden. Der Einsatz in solchen Bei Elektroinstallationen ist die Erdung der Gehäuse elektrischer Empfänger ohne deren Erdung nicht zulässig.

In der Praxis bedeutet das – wenn man „erden“ will – zunächst „Null“. Das hängt übrigens direkt mit der berühmten Frage der „Batterieladung“ zusammen – die aus völlig unverständlichen Gründen fälschlicherweise für besser gehalten wird als Erdung (Erdung).

Erdungsparameter

Der nächste zu berücksichtigende Aspekt sind die numerischen Parameter der Erdung. Da es sich physikalisch um nichts anderes als einen Draht (oder eine Reihe von Drähten) handelt, ist sein Hauptmerkmal der Widerstand.

1.7.62. Der Widerstand der Erdungseinrichtung, k, an die Neutralleiter von Generatoren oder Transformatoren oder Ausgänge einer einphasigen Stromquelle angeschlossen sind, sollte zu keiner Jahreszeit mehr als 2, 4 bzw. 8 Ohm bei einer Netzspannung von 660 betragen. 380 und 220 V bei dreiphasiger Stromquelle oder 380, 220 und 127 V bei einphasiger Stromquelle. Dieser Widerstand muss unter Berücksichtigung der Verwendung natürlicher geerdeter Elektroden sowie geerdeter Elektroden zur mehrfachen Erdung des Neutralleiters von Freileitungen bis 1 kV mit einer Anzahl abgehender Leitungen von mindestens zwei gewährleistet werden. In diesem Fall darf der Widerstand der Erdungselektrode, die sich in unmittelbarer Nähe des Neutralleiters des Generators oder Transformators oder des Ausgangs der einphasigen Stromquelle befindet, nicht mehr als 15, 30 bzw. 60 Ohm bei Netzspannungen betragen von 660, 380 und 220 V an der Drehstromquelle oder 380, 220 und 127 V Einphasenstromquelle.

Bei niedrigerer Spannung ist ein höherer Widerstand akzeptabel. Das ist völlig verständlich – der erste Zweck der Erdung besteht darin, die Sicherheit einer Person im klassischen Fall eines Auftreffens einer „Phase“ auf das Gehäuse einer Elektroinstallation zu gewährleisten. Je geringer der Widerstand, desto weniger Potenzial kann bei einem Unfall „auf dem Körper“ liegen. Daher besteht der erste Schritt darin, die Gefahr höherer Spannungen zu verringern.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Erdung auch für den normalen Betrieb von Sicherungen verwendet wird. Hierzu ist es notwendig, dass die Durchschlagsleitung „für alle Fälle“ deutlich veränderte Eigenschaften (vor allem den Widerstand) aufweist, sonst erfolgt die Auslösung nicht.Je größer die Leistung der Elektroinstallation (und die verbrauchte Spannung), desto geringer ist ihr Arbeitswiderstand und dementsprechend muss der Erdungswiderstand geringer sein (andernfalls funktionieren die Sicherungen aufgrund einer geringfügigen Änderung des Gesamtwiderstands des Stromkreises nicht). ).

Der nächste standardisierte Parameter ist der Querschnitt der Drähte.

1.7.76. Erdungs- und Neutralleiter in Elektroinstallationen bis 1 kV dürfen Abmessungen haben, die nicht kleiner sind als die in der Tabelle angegebenen. 1.7.1 (siehe auch 1.7.96 und 1.7.104).

Es ist nicht ratsam, die gesamte Tabelle anzugeben, ein Auszug genügt:

Für blankes Kupfer beträgt der Mindestquerschnitt 4 mm², für Aluminium 6 mm². Für isolierte Leitungen 1,5 mm² bzw. 2,5 mm². Wenn die Erdungsdrähte mit den Stromkabeln in dasselbe Kabel eingeführt werden, beträgt ihr Querschnitt kann 1 mm² für Kupfer und 2,5 mm² für Aluminium betragen.

Erdung in einem Wohngebäude

In einer normalen „Haushaltssituation“ haben Benutzer des Stromnetzes (d. h. Bewohner) nur mit dem Gruppennetzwerk zu tun (7.1.12 PUE. Gruppennetzwerk – ein Netzwerk aus Schalttafeln und Verteilungspunkten für Lampen, Steckdosen und andere elektrische Empfänger). Obwohl in alten Häusern, in denen die Paneele direkt in den Wohnungen installiert werden, müssen sie sich mit einem Teil des Verteilungsnetzes befassen (7.1.11 PUE. Verteilungsnetz – Netzwerk von VU, VRU, Hauptschalttafel zu Verteilungspunkten und Paneelen). Es ist wünschenswert, dies gut zu verstehen, da sich „Null“ und „Masse“ oft nur im Anschluss an die Hauptkommunikation unterscheiden.

Daraus wird die erste Erdungsregel in PUE formuliert:

7.1.36.In allen Gebäuden müssen die Leitungen des Gruppennetzes, die von Gruppen-, Boden- und Wohnungsschirmen bis zu Lampen der allgemeinen Strahlung, Steckern und stationären elektrischen Empfängern verlegt werden, dreiadrig sein (Phase – L, Nullarbeit – N und Nullschutz – PE). Drähte). Es ist nicht zulässig, neutrale Arbeits- und neutrale Schutzleiter verschiedener Gruppenleitungen zu kombinieren. Es ist nicht zulässig, Null-Arbeits- und Null-Schutzleiter von Schirmen unter einer gemeinsamen Klemme anzuschließen.

Diese 3 (drei) Drähte müssen vom Boden-, Wohnungs- oder Gruppenschaltfeld aus verlegt werden, von denen einer ein Schutznullleiter (überhaupt nicht geerdet) ist. Was jedoch keineswegs verhindert, dass es zur Erdung eines Computers, einer Kabelabschirmung oder einem „Schwanz“ des Blitzschutzes verwendet werden kann. Alles scheint einfach, und es ist nicht ganz klar, warum man sich mit solchen Schwierigkeiten befassen soll.

Sie können sich Ihren Heimatkontakt ansehen... Und die Wahrscheinlichkeit, dass Sie den dritten Kontakt dort nicht sehen, liegt bei etwa 80 %. Was ist der Unterschied zwischen neutralem Arbeitsleiter und neutralem Schutzleiter? In der Zentrale sind sie am selben Bus angeschlossen (allerdings nicht am selben Punkt). Was würde passieren, wenn Sie in dieser Situation eine funktionierende Null als Rücklaufsperre verwenden würden?

Nehmen wir an, dass ein unachtsamer Elektriker Ephase und Null im Ventil schmelzen lässt, das ist schwierig. Obwohl Benutzer ständig Angst davor haben, ist es in keinem Staat möglich, einen Fehler zu machen (obwohl es Einzelfälle gibt). Der „Arbeitsneutralleiter“ verläuft jedoch über mehrere Schalter, wahrscheinlich über mehrere Verteilerkästen (normalerweise klein, rund, in der Wand in der Nähe der Decke montiert).

Es ist dort viel einfacher, die Phase mit Null zu verwechseln (er selbst hat es mehr als einmal getan).Dadurch liegen bei unsachgemäß „geerdetem“ Gerät 220 Volt an. Oder noch einfacher – irgendwo im Stromkreis brennt ein Kontakt durch – und fast die gleichen 220 gelangen über die Last des elektrischen Verbrauchers in die Box (wenn es sich um einen Elektroherd mit einer Leistung von 2-3 kW handelt, ist dies nicht der Fall). scheint genug).

Für die Funktion des Schutzes einer Person ist diese Situation ehrlich gesagt nutzlos. Der Anschluss des Erdungsblitzschutzes vom Typ APC ist jedoch nicht fatal, da eine Abschaltung der Hochspannung erfolgt. Es wäre eindeutig falsch, eine solche Methode aus Sicherheitsgründen zu empfehlen. Allerdings muss man zugeben, dass diese Regel sehr oft (und meist ohne nachteilige Folgen) gebrochen wird.

Es ist zu beachten, dass die Blitzschutzfähigkeiten des Arbeits- und Schutznullpunkts ungefähr gleich sind. Der Widerstand (gegenüber dem Verbindungsbus) unterscheidet sich geringfügig, und dies ist wahrscheinlich der Hauptfaktor, der den Fluss atmosphärischer Tonabnehmer beeinflusst.

Aus dem weiteren Text des PUE geht hervor, dass buchstäblich alles im Haus an den Nullschutzdraht angeschlossen werden muss:

7.1.68. In allen Räumlichkeiten ist es erforderlich, offene leitende Teile von Lampen für die Allgemeinbeleuchtung und stationären elektrischen Empfängern (Elektroherde, Heizkessel, Haushaltsklimageräte, elektrische Handtücher usw.) an den neutralen Schutzleiter anzuschließen.

Im Allgemeinen ist es einfacher, sich die folgende Abbildung vorzustellen:

Reis. 2. Erdungsdiagramm

Das Bild ist ziemlich ungewöhnlich (ich werde es für den Alltag machen). Im wahrsten Sinne des Wortes muss alles im Haus über einen eigenen Bus geerdet sein.Daher kann sich die Frage stellen: Wir leben schließlich jahrzehntelang ohne es und alle sind gesund und munter (und Gott sei Dank)? Warum alles so ernsthaft ändern? Die Antwort ist einfach: Es gibt immer mehr Stromverbraucher und sie sind leistungsstärker. Dementsprechend steigen auch die Risiken einer Niederlage.

Aber die Abhängigkeit von Sicherheit und Kosten ist ein statistischer Wert, und niemand macht die Einsparungen zunichte. Daher lohnt es sich nicht, blind einen Kupferstreifen mit einem anständigen Querschnitt (anstelle eines Sockels) um den Umfang der Wohnung zu legen und alles darauf zu platzieren, bis hin zu den Metallbeinen des Stuhls. Denn im Sommer sollte man nicht im Pelzmantel laufen, sondern ständig einen Motorradhelm tragen. Das ist schon eine Frage der Angemessenheit.

Es lohnt sich auch, das selbstständige Ausheben von Gräben unter der Schutzkontur im Bereich eines unwissenschaftlichen Ansatzes zuzuschreiben (in einem Stadthaus wird dies sicherlich nur Ärger bringen). Und für diejenigen, die dennoch alle Freuden des Lebens erleben möchten – im ersten Kapitel von PUE gibt es Standards für die Herstellung dieser Grundstruktur (im wahrsten Sinne des Wortes).

Zusammenfassend lassen sich die folgenden praktischen Schlussfolgerungen ziehen:

• Wenn das Gruppennetzwerk dreiadrig aufgebaut ist, kann zur Erdung/Neutralisierung ein Schutzneutralleiter verwendet werden. Er wurde eigentlich dafür erfunden.
• Wenn das Gruppennetzwerk aus zwei Drähten besteht, wird empfohlen, einen geschützten Neutralleiter vom nächstgelegenen Schirm aus zu verlegen. Der Querschnitt des Drahtes muss größer als die Phase sein (genauer können Sie die PUE konsultieren).