Natürliche Erdungsdrähte, Erdungsschleifen und Erdungsdrähte

Natürliche Erdung

Um Erdungsgeräte mit geringem Widerstand zu erhalten, sogenannte natürliche Erdungen: im Boden verlegte Wasser- und andere Rohre, gut mit dem Boden verbundene Metallkonstruktionen usw. Solche natürlich geerdeten Elektroden können einen Widerstand in der Größenordnung von Bruchteilen eines Ohms haben und erfordern keine besonderen Kosten für ihre Anordnung. Daher sollten sie zuerst verwendet werden.

In Fällen, in denen solche natürlichen Erdungsleiter fehlen, ist es für Erdungsgeräte erforderlich, eine künstliche Erdung wie Erdungsschleifen vorzusehen, bei denen es sich um Reihen von Winkeln oder Rohren handelt, die in den Boden eingetrieben und durch Stahlbänder verbunden sind.

Der Gesamtableitwiderstand der Erdungsschleife wird nach dem bekannten Gesetz der Elektrotechnik durch den Ableitwiderstand der einzelnen geerdeten Elektroden bestimmt (als Summe der Leitwerte parallel geschalteter Leiter). Allerdings muss bei Schleifenerdern das Phänomen der sogenannten gegenseitigen Abschirmung der Erdungselektroden berücksichtigt werden.Dieses Phänomen führt zu einer Erhöhung des Widerstands gegen Streuung der in der Erdungsschleife befindlichen geerdeten Elektroden im Vergleich zu einzelnen Erdungselektroden (Ecke, Streifen usw.) um etwa das 1,5-fache und sogar bis zu 5-6-fache (bei besonders komplexen Schemata). ). Je näher die Erdungsschalter beieinander liegen, desto stärker wirkt sich die gegenseitige Abschirmung auf den Gesamtableitwiderstand aus. Daher müssen einzelne Erdungselektroden in Abständen von mindestens 2,5 bis maximal 5 m angebracht werden.

Die Koeffizienten, die die Erhöhung der Spritzfestigkeit infolge des gegenseitigen Schutzgrades der Verwendung geerdeter Elektroden berücksichtigen, werden aufgerufen. Alle Teile der Erdschleife liegen etwa auf dem gleichen Potenzial, wenn ein Erdschlussstrom durch sie fließt. Deshalb tragen Erdschleifen zum Potenzialausgleich in dem von ihnen eingenommenen Bereich bei... In manchen Fällen (z. B. bei Anlagen mit einer Spannung von 110 kV und mehr, Laboranlagen mit Hochspannung usw.) werden sie speziell angeordnet zu diesem Zweck in Form eines recht üblichen Gitters aus Streifen (zusätzlich zu Rohren oder Ecken).

Erdungskabel

Die Realisierung von Erdungsnetzen wird durch die Verwendung von Stahlkonstruktionen für verschiedene Zwecke als Erdungsleiter erleichtert. Wir werden sie herkömmlicherweise als natürliche Leiter bezeichnen.

Als natürliche Leiter können dienen:

a) Metallkonstruktionen von Gebäuden (Träger, Säulen usw.),

b) Metallkonstruktionen für industrielle Zwecke (Kranbahnen, Verteilergestelle, Galerien, Plattformen, Aufzugsschächte, Hebezeuge usw.),

c) Metallrohrleitungen für alle Zwecke – Wasserversorgung, Abwasser, Heizung usw.(ausgenommen Rohrleitungen für brennbare und explosive Gemische),

d) Stahlrohre für die elektrische Verkabelung,

e) Blei- und Aluminiumummantelungen (aber keine Panzerung) von Kabeln.

Sie können als einzige Schutzleiter dienen, wenn sie die Anforderungen erfüllen PUE in Bezug auf Querschnitt oder Leitfähigkeit (Widerstand).

Stahl wird vor allem als Erdungsleiter verwendet. Für Beleuchtungsanlagen und in anderen Fällen, in denen die Verwendung von Stahl baulich ungünstig ist oder die Leitfähigkeit nicht ausreicht, werden Kupfer oder Aluminium verwendet.

Erdungsleiter sind in Hauptleiter (Hauptleiter) unterteilt und verzweigen von ihnen zu separaten Stromverbrauchern.

Erdungsleiter müssen die in der PUE angegebenen Mindestabmessungen haben.

In Elektroinstallationen mit einer Spannung bis 1000 V und isoliertem Neutralleiter muss die zulässige Belastung der Haupterdungsleiter gemäß den Anforderungen von PUE mindestens 50 % der zulässigen Dauerbelastung des Phasenleiters des Leistungsstärksten betragen Leitung dieses Abschnitts des Netzes und die zulässige Belastung der Abzweigungen der Erdungsleitungen zu einzelnen Energieverbrauchern – mindestens 1/3 der zulässigen Belastung der Phasenleitungen, die diese elektrischen Empfänger versorgen.

Für Erdungsleiter mit einer Spannung bis und über 1000 V sind Querschnitte von mehr als 100 mm bei Stahl, 35 mm2 bei Aluminium und 25 mm2 bei Kupfer nicht erforderlich.

Somit ist die Auswahl der Leiter für die Geräteerdung recht einfach, da die zulässige Belastung verschiedener Leiter den PUE-Tabellen oder Elektro-Nachschlagewerken entnommen werden kann.

Komplizierter ist die Situation bei der Auswahl der Erdungsleiter für 380/220- und 220/127-V-Installationen mit geerdetem Neutralleiter. Die Unterbrechung des Notstromabschnitts erfolgt bei einem bestimmten Wert des Kurzschlussstroms; Daher ist ein möglichst geringer Kurzschlusswiderstand erforderlich, bei dem im Notfall der Strom den für die Auslösung des Schutzes erforderlichen Wert erreichen würde. Der Stromwert gemäß PUE-Anforderungen muss mindestens das 3-fache des Sicherungsnennstroms der nächstgelegenen Sicherung oder das 1,5-fache des maximalen Auslösestroms der nächstgelegenen Maschine überschreiten. Diese Anforderung stellt sicher, dass die Sicherung durchbrennt und die Maschine abschaltet. Dies ist die erste PUE-Anforderung in Bezug auf Erdungsgeräte.

Ein einphasiger Stromkreis in einem Netzwerk mit geerdetem Neutralleiter umfasst Widerstände: Wicklungen (und Magnetkreis) des Transformators, Phasendraht, Neutralleiter (Neutralleiter). Der Transformator und der Phasenleiter werden entsprechend der Last und anderen Faktoren ausgewählt, die nichts mit dem Erdungssystem zu tun haben.

Für den Nullleiter (Nullleiter) des PUE wird folgende Anforderung vorgeschrieben: Sein Widerstand darf nicht mehr als das Zweifache des Widerstands des Phasendrahtes der leistungsstärksten Leitung derjenigen, die die elektrische Anlage oder den elektrischen Empfänger speisen (oder die Leitfähigkeit) überschreiten (muss höchstens etwas 50 % der Leitfähigkeit des Phasendrahtes betragen). Dies ist die zweite PUE-Anforderung in Bezug auf Erdungsgeräte.

Die erste Voraussetzung ist in den meisten Fällen automatisch erfüllt, wenn die zweite Voraussetzung erfüllt ist.Daher ist es vor allem notwendig, den erforderlichen Widerstandswert des Neutralleiters (Neutralleiter) sicherzustellen. Dazu muss der Querschnitt des Nullleiters (Neutralleiter) gleich 50 % der Phase angenommen werden.

Für die Sicherheit ist die richtige Auswahl des Neutralleiters von besonderer Bedeutung.