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Erdung und Erdung von elektrischen Anlagen: Funktionen, Besonderheiten, Gerät

Erdung und Erdung von elektrischen Anlagen

Unser ganzes Leben ist untrennbar mit allen Arten von Elektrogeräten verbunden. Der Ausfall elektrischer Geräte ist ein häufiges und völlig normales Phänomen. Kein einziges Gerät kann für immer und ohne eine einzige Fehlfunktion funktionieren. Unsere Aufgabe ist es, diese elektrischen Assistenten vor Kurzschlüssen oder Überlastungen im Stromkreis und uns selbst vor Schäden am Körper durch Hochspannung zu schützen. Im ersten Fall kommen alle Arten von Schutzvorrichtungen zur Rettung, aber die Erdung und Erdung von elektrischen Anlagen wird zum Schutz einer Person verwendet. Dies ist einer der schwierigsten Teile der Elektrik, aber wir werden versuchen herauszufinden, was der Unterschied zwischen diesen Arbeiten ist und in welchen Fällen bestimmte Schutzmaßnahmen erforderlich sind.

Inhalt

  • Stromschlagschutz
  • Was ist Erdung?
  • Klassifizierung von Erdungssystemen
  • Veraltetes TN-C-System
  • Zur Modernisierung alter Häuser TN-C-S
  • Systemspezifikationen TN-S
  • TT-Systemfunktionen
  • Charakteristische Unterschiede des IT-Systems
  • Was ist Erdung
  • Erdung und Erdung: Was ist der Unterschied??
  • Erdungsanforderungen
  • Was und wann zu erden

Stromschlagschutz

Wenn automatische Maschinen, Stecker und andere Schutzvorrichtungen nicht auf eine Fehlfunktion reagieren und dadurch eine Störung der inneren Isolierung entsteht, tritt am Metallgehäuse der Anlage eine erhöhte Spannung auf. Das Berühren eines solchen Geräts durch eine Person kann zu einer Muskelparalyse (mit einer Stromstärke von 20 bis 25 mA) führen, die eine unabhängige Trennung von Kontakt, Arrhythmien, Störungen des Blutflusses (bei 50 bis 100 mA) und sogar zum Tod verhindert.

Wenn Teile der elektrischen Installation aufgrund technischer Merkmale mit Strom versorgt werden müssen, müssen sie gemäß den allgemein anerkannten Sicherheitsvorkehrungen, z. B. speziellen Abdeckungen, Barrieren oder Netzbarrieren, eingeschlossen werden. Um einen versehentlichen Stromschlag zu vermeiden, wenn die Isolationsschichten beschädigt sind, werden Schutzerdung und Erdung verwendet. Um zu verstehen, wie sich Erdung von Erdung unterscheidet, müssen Sie wissen, was sie sind.

Was ist Erdung?

Anfänger verstehen Elektriker oft nicht ganz, was der Unterschied zwischen Erdung und Erdung ist. Erdung ist der Anschluss einer elektrischen Anlage an die Erde, um die Berührungsspannung auf ein Minimum zu reduzieren. Dies gilt nur für Netzwerke mit isoliertem Neutralleiter. Infolge der Installation von Erdungsgeräten muss der größte Teil des zum Gehäuse fließenden Stroms entlang des Erdungsteils fließen, dessen Widerstand geringer sein sollte als der Rest des Stromkreises.

Dies ist jedoch nicht die einzige Erdungsfunktion. Die schützende Erdung elektrischer Anlagen trägt auch zu einer Erhöhung des Notfehlerstroms bei, auch wenn dies ihrem Zweck widerspricht. Bei Verwendung eines Erdungsschalters mit hohem Widerstandswert ist der Fehlerstrom möglicherweise zu gering, als dass die Schutzeinrichtungen funktionieren könnten, und die Installation bleibt im Notfall unter Spannung, was eine große Gefahr für Mensch und Tier darstellt.

Ein Erdungsschalter mit Leitern bildet eine Erdungsvorrichtung, bei der es sich tatsächlich um einen Leiter (eine Gruppe von Leitern) handelt, der die leitenden Teile der Einheiten mit der Erde verbindet. Diese Geräte sind zweckmäßigerweise in folgende Gruppen unterteilt:

  • Blitzschutz zum Entfernen eines gepulsten Blitzstroms. Sie werden zur Erdung von Blitzableitern und Ableitern verwendet.
  • Arbeiter, um die notwendige Funktionsweise elektrischer Anlagen sowohl in normalen als auch in Notsituationen aufrechtzuerhalten;
  • Schutz, um Schäden an lebenden Organismen durch elektrischen Strom zu verhindern, der durch den Durchbruch eines Phasendrahtes am Metallgehäuse des Geräts entsteht.

Alle Erdungsleiter sind in natürliche und künstliche unterteilt.

  1. Natürlich – das sind Rohrleitungen, Metallkonstruktionen aus Stahlbetonkonstruktionen, Mantelrohre und andere.
  2. Künstliche Erdungsleiter sind Strukturen, die speziell für diesen Zweck gebaut wurden, dh Stahlstangen und -streifen, Eckstahl, minderwertige Rohre und mehr.

Wichtig: Für die Verwendung als natürliche Erdung sind Rohrleitungen mit brennbaren Flüssigkeiten und Gasen, mit Korrosionsschutzisolierung beschichtete Rohre, Aluminiumleiter und Kabelummantelungen nicht geeignet. Es ist strengstens verboten, Wasser- und Heizungsrohre als Erdungsleiter in Wohngebäuden zu verwenden.

Klassifizierung von Erdungssystemen

Je nach Anschlussschema und Anzahl der Nullschutz- und Arbeitsleiter lassen sich folgende Erdungssysteme für elektrische Anlagen unterscheiden:

  • TN-C;
  • TN-C-S;
  • TT
  • ES.

Der erste Buchstabe im Namen des Systems gibt die Art der Erdung der Stromquelle an:

  • I – lebende Teile sind vollständig vom Boden isoliert;
  • T – Der Neutralleiter der Stromquelle ist mit Masse verbunden.

Mit dem zweiten Buchstaben können Sie bestimmen, wie die offenen leitenden Teile der elektrischen Installation geerdet sind:

  • N – direkte Verbindung mit dem Erdungspunkt der Stromquelle;
  • T – direkte Verbindung zur Erde.

Die Buchstaben unmittelbar nach N geben durch einen Bindestrich einen Weg an, um ein schützendes PE zu erzeugen und N neutrale Leiter zu bearbeiten:

  • C – die Funktionen der Leiter werden von einem PEN-Leiter bereitgestellt;
  • S – Die Funktionen der Leiter werden von verschiedenen Leitern bereitgestellt.

Veraltetes TN-C-System

Eine solche Erdung von elektrischen Anlagen wird in dreiphasigen Vierdraht- und einphasigen Zweidrahtnetzen verwendet, die in Gebäuden alten Stils vorherrschen. Leider ermöglicht dieses System trotz seiner Einfachheit und Zugänglichkeit kein hohes Maß an elektrischer Sicherheit und wird bei neu errichteten Gebäuden nicht verwendet..

Zur Modernisierung alter Häuser TN-C-S

Die Schutzerdung von elektrischen Anlagen dieses Typs wird hauptsächlich in rekonstruierten Netzen verwendet, in denen die Arbeits- und Schutzleiter in der Eingangsvorrichtung der Schaltung kombiniert sind. Mit anderen Worten, dieses System wird verwendet, wenn geplant ist, Computerausrüstung oder andere Telekommunikation in einem alten Gebäude zu lokalisieren, in dem eine Erdung vom Typ TN-C verwendet wird, dh um den Übergang zum TN-S-System vorzunehmen. Diese relativ kostengünstige Schaltung bietet ein hohes Maß an Sicherheit..

TN-C-S- und TN-C-Systeme

TN-C-S-System migriert von Legacy-TN-C zu TN-S

Systemspezifikationen TN-S

Ein solches System zeichnet sich durch die Lage der Null- und Arbeitsleiter aus. Hier werden sie separat verlegt und der Neutralschutzleiter PE verbindet sofort alle leitenden Teile der Elektroinstallation. Um eine erneute Erdung zu vermeiden, reicht es aus, ein Umspannwerk mit einer grundlegenden Erdung einzurichten. Darüber hinaus ermöglicht eine solche Unterstation das Erreichen einer minimalen Leiterlänge vom Kabeleintritt in die elektrische Installation zur Erdungsvorrichtung.

TN-S-System

TN-S-System: 1. Erdungsschalter; 2. Leitfähige Teile der Anlage.

TT-Systemfunktionen

Das System, bei dem alle unter Spannung stehenden offenen Teile direkt mit der Erde verbunden sind und die Erdungsschalter der elektrischen Anlage keine elektrische Abhängigkeit vom Erdungsschalter des Umspannwerks-Neutralleiters haben, wird als TT bezeichnet.

TT Erdungssystem

Das TT-Erdungssystem ist durch das Vorhandensein von Erdungsleitern für jeden leitenden Teil der Installation gekennzeichnet

Charakteristische Unterschiede des IT-Systems

Der Unterschied zwischen diesem System besteht in der Isolation der neutralen Quelle der Stromversorgung von der Erde oder ihrer Erdung durch Geräte mit hohem Widerstand. Mit dieser Methode können Sie den Leckstrom zum Gehäuse oder zum Boden minimieren. Daher ist es besser, ihn in Gebäuden zu verwenden, in denen strenge Anforderungen an die elektrische Sicherheit festgelegt sind.

IT System

IT-System: 1. Erdungswiderstand des Netzteilneutrals. 2. Erdungsschalter. 3. Leitfähige Teile öffnen. 4. Erdungsgerät.

Was ist Erdung

Nullstellen ist die Verbindung von Metallteilen, die nicht erregt sind, entweder mit dem geerdeten Neutralleiter der dreiphasigen Absenkstromquelle oder mit dem geerdeten Anschluss des einphasigen Stromgenerators. Es wird verwendet, um sicherzustellen, dass bei einem Isolationsausfall und einem Strom an einem nicht leitenden Teil des Geräts ein Kurzschluss auftritt, der zu einem schnellen Auslösen des Leistungsschalters, zum Durchbrennen von Sicherungen oder zur Reaktion anderer Schutzsysteme führt. Es wird hauptsächlich in elektrischen Anlagen mit geerdetem Neutralleiter verwendet.

Erdungsschema für elektrische Anlagen

Schematische Darstellung der Nullstellung elektrischer Anlagen

Eine zusätzliche Installation des FI-Schutzschalters in der Leitung führt aufgrund der unterschiedlichen Stromstärken in den Phasen- und Null-Arbeitsdrähten zu deren Betrieb. Wenn sowohl ein FI-Schutzschalter als auch ein Leistungsschalter installiert sind, führt ein Ausfall zum Betrieb beider Geräte oder zum Einbau eines schnelleren Elements.

Wichtig: Bei der Installation des Neutralleiters ist zu beachten, dass der Kurzschlussstrom unbedingt den Schmelzwert des Sicherungseinsatzes oder des Leistungsschalters erreichen muss, da sonst der freie Fluss des Kurzschlussstroms durch den Stromkreis an allen Nullstellengehäusen und nicht nur an der beschädigten Stelle zu Spannung führt. Darüber hinaus ist der Wert dieser Spannung gleich dem Produkt des Widerstands des Neutralleiters durch den Fehlerstrom, was bedeutet, dass er für das Leben von Menschen äußerst gefährlich ist.

Die Wartungsfreundlichkeit des Neutralleiters muss sehr sorgfältig überwacht werden. Sein Bruch führt zum Auftreten von Spannung an allen auf Null gesetzten Gebäuden, da sich automatisch herausstellt, dass sie mit der Phase verbunden sind. Aus diesem Grund ist es strengstens verboten, Schutzausrüstung (Leistungsschalter oder Sicherungen) im Neutralleiter zu installieren, die beim Auslösen den Spalt bilden.

Um die Wahrscheinlichkeit eines Stromschlags bei einem Bruch des Neutralleiters zu verringern, wird alle 200 m der Leitung eine erneute Erdung durchgeführt. Die gleichen Maßnahmen werden an den End- und Einlassstützen getroffen. Der Widerstand jedes Erdungsschalters sollte 30 Ohm nicht überschreiten, und der Gesamtwiderstand aller dieser Erdungskabel sollte 10 Ohm nicht überschreiten..

Erdung und Erdung: Was ist der Unterschied??

Der Hauptunterschied zwischen Erdung und Erdung besteht darin, dass bei der Erdung die Sicherheit durch einen raschen Spannungsabfall und bei der Erdung durch Trennen eines Teils des Stromkreises gewährleistet wird, in dem während des Zeitraums zwischen Kurzschluss und Abschluss ein Stromausfall zum Gehäuse oder einem anderen Teil der elektrischen Installation auftritt Bei der Stromversorgung nimmt das Potenzial des Elektroinstallationsgehäuses ab, da sonst eine elektrische Stromentladung durch den menschlichen Körper fließt.

Erdungs- und Erdungsschaltung

Erdungs- und Erdungsschaltung

Erdungsanforderungen

In allen elektrischen Anlagen, in denen der Neutralleiter isoliert ist, muss unbedingt eine Schutzerdung durchgeführt werden, und es sollte auch möglich sein, schnell nach Erdschlüssen zu suchen.

Wenn das Gerät einen geerdeten Neutralleiter hat und seine Spannung weniger als 1000 V beträgt, kann nur die Erdung verwendet werden. Wenn eine solche elektrische Anlage mit einem Trenntransformator ausgestattet wird, darf die Sekundärspannung nicht mehr als 380 V betragen und darf nicht mehr als 42 V betragen. Gleichzeitig darf nur ein Leistungsempfänger mit einem Nennstrom der Schutzeinrichtung von nicht mehr als 15 A vom Trenntransformator versorgt werden. In diesem Fall ist eine Erdung oder Erdung verboten Sekundärwicklung.

Wenn der Neutralleiter eines dreiphasigen Netzes bis 1000 V isoliert ist, müssen solche elektrischen Anlagen durch eine Beschädigung der Isolation zwischen den Transformatorwicklungen und der Durchbruchssicherung, die im Neutralleiter oder in der Phase von der Niederspannungsseite montiert ist, gegen Durchschlag geschützt werden.

Was und wann zu erden

Die Schutzerdung und Erdung elektrischer Anlagen muss in folgenden Fällen erfolgen:

  1. Mit wechselnder Nennspannung über 42 V und konstanter Nennspannung über 110 V besonders gefährliche und Außenanlagen.
  2. Mit Wechselspannung über 380 V und Konstante über 440 V in allen elektrischen Anlagen.

Erdungen von elektrischen Anlagen, Geräteantrieben, Rahmen und Metallstrukturen von Schalttafeln und Schalttafeln, Sekundärwicklungen von Transformatoren, Metallummantelungen von Kabeln und Drähten, Kabelstrukturen, Sammelschienen, Kanälen, Kabeln sind geerdet, Stahlrohrverkabelung und elektrische Ausrüstung, die sich an beweglichen Teilen von Mechanismen befindet.

In Wohngebäuden und öffentlichen Gebäuden müssen Elektrogeräte mit einer Leistung von über 1300 Watt unbedingt geerdet werden. Wenn abgehängte Decken aus Metall bestehen, müssen alle Metallgehäuse von Beleuchtungskörpern geerdet werden. Badewannen und Duschwannen aus Metall müssen über Metallleiter mit Wasserleitungen verbunden sein. Dies geschieht, um elektrische Potentiale auszugleichen. Zur Erdung von Klimaanlagen, Elektroherden und anderen Elektrogeräten mit einer Leistung von mehr als 1300 W wird ein separater Leiter verwendet, der an den Neutralleiter der Stromversorgung angeschlossen ist. Sein Querschnitt und der Querschnitt des von der Schalttafel verlegten Phasendrahtes müssen gleich sein.

Um die elektrischen Potentiale auszugleichen, muss das Bad für Wasserleitungen geschlossen sein

Um die elektrischen Potentiale auszugleichen, muss das Bad für Wasserleitungen geschlossen sein

Eine vollständige Liste der Geräte, die geerdet oder geerdet werden müssen, sowie Geräte, bei denen im Gegenteil diese Schutzmaßnahmen vernachlässigt werden dürfen, finden Sie im Code für die elektrische Installation (Regeln für die elektrische Installation). Hier finden Sie alle Grundregeln für die Erdung elektrischer Anlagen.

Das Erdungs- und Erdungsgerät ist eine sehr verantwortungsvolle Aufgabe. Der kleinste Fehler bei der Berechnung oder Vernachlässigung einer scheinbar unbedeutenden Anforderung kann zu einer großen Tragödie führen. Für die Erdung sind nur Personen mit den erforderlichen Kenntnissen und Erfahrungen erforderlich.

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