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Erdungssysteme – Klassifizierung und Typen, Auswahl der besten Schutzoption

Erdungssysteme

Die Erdung ist eine der wichtigsten technologischen Methoden zum Schutz vor elektrischem Schlag beim Arbeiten mit elektrischen Geräten. Für eine ordnungsgemäße Modernisierung oder Reparatur der Verkabelung müssen Sie genau wissen, welches Erdungssystem in der Anlage verwendet wird. Die Sicherheit des Menschen und der normale Betrieb der Geräte hängen davon ab. Informationen sind auch wichtig, wenn Sie ein Wiederaufbauprojekt erstellen. Dementsprechend ist es notwendig, alle verfügbaren Erdungssysteme, Unterschiede voneinander sowie die Technologie für ihre Installation zu untersuchen.

Inhalt

      • Klassifizierung von Erdungssystemen
      • TN-System und seine Varianten
      • Was ist ein TT-System?
      • IT-System: Funktionen
      • Erdungsgerätetechnologie
      • Traditionelle Technologie und Materialien
      • Progressive Schutzschaltung des modularen Erdungssystems

       

      Klassifizierung von Erdungssystemen

      Die International Electrotechnical Commission (IEC) und Gosstandart haben Erdungssysteme installiert.

      Alle von ihnen sind in den PUE (Electrical Installation Rules) angegeben. Unterscheiden:

      • TN-System (mit TN-C-Subsystemen, auch TN-S und schließlich TN-C-S);
      • TT-System
      • IT System.

       

      Erdungssysteme TN, TT, IT

      Erdungssysteme TN, TT, IT

      Sie unterscheiden sich in der Stromquelle und der Art der Erdung elektrischer Geräte. Die Art des Erdungssystems wird durch die Buchstaben angegeben:

      1. Der erste Buchstabe bestimmt, wie die Stromquelle geerdet ist:

          • Wenn es T ist, besteht eine direkte Verbindung des Null-Arbeitsleiters (Neutralleiter) der Stromquelle mit der Erde.
          • Wenn es I ist, dann ist die neutrale Energiequelle ausschließlich durch Widerstand mit der Erde verbunden.

          2. Der zweite Buchstabe definiert die Erdung in den leitenden offenen Teilen der elektrischen Installation des Gebäudes:

              • der Buchstabe T bezeichnet die lokale (getrennte) Erdung von elektrischen Geräten und einer Stromquelle;
              • Der Buchstabe N zeigt an, dass die Stromquelle geerdet ist, die Verbraucher jedoch nur über den PEN-Leiter geerdet sind.

              3. Die folgenden Buchstaben nach N bestimmen die Funktionsweise der Anordnung der Nullleiter und der Nullschutzleiter:

                  • Wenn S steht, sind die Funktionen der Arbeits- (N) und Schutzleiter (PE) mit getrennten Leitern versehen.
                  • Wenn C steht, werden die Funktionen der Nullarbeits- und Schutzleiter durch einen gemeinsamen Leiter (PEN) bereitgestellt..

                  TN-System und seine Varianten

                  Das TN-System zeichnet sich durch das Vorhandensein eines geerdeten Neutralleiters aus: Offene leitende Teile einer elektrischen Anlage sind über spezielle Null-Schutzleiter mit einem bestimmten geerdeten Neutralpunkt der Stromversorgung verbunden.

                  Der Ausdruck „tot geerdeter Neutralleiter“ bedeutet, dass der Neutralleiter (Null) am Umspannwerk des Transformators direkt mit der Erdungsschleife verbunden ist (d. H. Geerdet)..

                  Die Hauptbedingung für die elektrische Sicherheit TN ist wie folgt: Der Stromwert zwischen dem offenen leitenden Teil und dem Phasenleiter sollte im Falle eines Kurzschlusses für eine normalisierte Zeit den Wert des elektrischen Stroms der Schutzeinrichtung überschreiten.

                  Das beliebte TN-C-Subsystem

                  Das TN-C-Subsystem ist TN, bei dem die Leiter (sowohl Nullarbeit als auch Schutz) im gesamten System ausgerichtet sind (in 1 PEN-Leiter), d. H. Schutzerdung erfolgt. Dies ist die seit Sowjetzeiten am häufigsten verwendete TN-Sorte. Dieses System ist jedoch inzwischen veraltet. Von modernen Elektroinstallationen ist es nur in der Straßenbeleuchtung zu finden (um zu sparen und das Risiko zu verringern). Für neue Gehäuse kann es nicht empfohlen werden. Jetzt wurde es durch modernere Systeme ersetzt.

                  Erdungsoption TN-S

                  Das TN-S-Subsystem ist TN, bei dem die Leiter (sowohl Nullarbeit als auch Schutz) im gesamten System getrennt sind. Es ist ein modernes, sicherstes, aber teuerstes System. Es wird seit langem in Telekommunikationsnetzen verwendet (was bemerkenswert ist, wenn es verwendet wird, sind Störungen in einem Niederspannungsnetz ausgeschlossen)..

                  TN-C-S – Gerätespezifikationen

                  Erdungssysteme TN-C, TN-C-S

                  Erdungssysteme TN-C, TN-C-S

                  Subsystem TN-C-S – kann der Zwischenoption zugeordnet werden. Darin sind der Nullarbeiter sowie die Schutzleiter nur in einem Teil davon zusammengefasst. Normalerweise – im Hauptschild des Gebäudes (wo die Schutzerdung durch eine Schutzerdung ergänzt wird). Im gesamten Gebäude sind diese Leiter weiter voneinander getrennt. Das System ist aus Sicht des Preis-Leistungs-Verhältnisses optimal. Dieses Schema ist derzeit das wichtigste, das während des Wiederaufbaus in separaten Teilen elektrischer Anlagen implementiert werden kann. Andere Erdungssysteme erlauben dies nicht. Die Abschnitte der Leiter werden basierend auf den Werten der durch sie fließenden (berechneten) Ströme ausgewählt. Die Querschnittsfläche (Minimum) des PEN-Leiters beträgt 4 mm2. Es muss vorgesehen sein, dass die Schalttafel separate Klemmen am PEN-Bus hat (für jeden Leiter – N und PE). Wenn Sie einen Litzen- oder Einzeldraht als PEN-Leiter verwenden, sollte seine Isolationsfarbe ausschließlich gelbgrün sein.

                  Was ist ein TT-System?

                  TT-System

                  TT-System

                  Dieses System zeichnet sich dadurch aus, dass die darin befindliche Nullquelle geerdet ist, während die offenen leitenden Teile einer elektrischen Anlage mit Masse verbunden sind, die elektrisch unabhängig von der geerdeten Nullquelle (Neutral) ist. Mit anderen Worten gilt das Objekt Erdungsschleife, das hat nichts mit null zu tun. Heutzutage wird dieses System als Hauptsystem in mobilen Strukturen verwendet, beispielsweise in Kabinen, Wagenhäusern usw. (wo es nicht immer möglich ist, einen Erdungsschalter gemäß den erforderlichen Normen zu montieren). Es ist bemerkenswert, dass die Koordination seiner Anwendung komplizierter ist als TN. Die Verwendung von FI-Schutzschaltern ist obligatorisch, eine gute Erdung ist ebenfalls erforderlich (nämlich 4 Ohm bei 380 V), es gibt viele Merkmale bei der Auswahl der erforderlichen Leistungsschalter.

                  IT-System: Funktionen

                  Dieses System zeichnet sich dadurch aus, dass die darin enthaltene Nullquelle von der Erde isoliert oder durch Geräte mit hohem Widerstand geerdet ist und die leitenden offenen Teile elektrischer Anlagen mit Erdungsgeräten geerdet werden. IT ist äußerst selten. Grundsätzlich – in elektrischen Anlagen von Mehrzweckgebäuden. Zum Beispiel für Notbeleuchtung und Stromversorgung in Krankenhäusern. Im Allgemeinen, wenn erhöhte Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen gestellt werden.

                  Erdungsgerätetechnologie

                  Es gibt verschiedene Technologien zur Installation der Erdschleife. Die am häufigsten verwendeten zwei: das traditionelle und modulare Stifterdungssystem.

                  Traditionelle Technologie und Materialien

                  Die Erdung erfolgt aus Eisenmetall: Ecken, Rohrstreifen usw. Die Installation beginnt mit der Erstellung eines Projekts, das den Ort widerspiegelt, an dem die Erdungsschleife angeordnet wird, sowie den Ort der technischen Kommunikation im Boden. Konzentrieren Sie sich dann auf das Objekt in den Boden bis zu einer Tiefe von 3 m in einem Abstand von etwa 5 m von einem anderen Metallprodukt (Elektroden) eines bestimmten Abschnitts (nicht) < 3). Danach werden diese Elektroden unter Verwendung eines Metallstreifens zu einem gemeinsamen Stromkreis um den Umfang herum verschweißt..

                  Diese Technologie ist seit vielen Jahrzehnten der Kern. Es hat jedoch eine Reihe von Nachteilen (z. B. Metallkorrosion, Komplexität der Installation usw.), sodass sie jetzt versuchen, es durch eine andere, modernere und fortschrittlichere Erdungstechnologie zu ersetzen.

                  Modulares Erdungssystem

                  Modulares Erdungssystem

                  Modulares Erdungssystem

                  Was ist enthalten?

                  1. Es besteht aus Stäben aus Edelstahl, die mit Kupfer beschichtet sind. Sie sind senkrecht im Boden platziert. Jeder dieser Stäbe erreicht eine Länge von etwa anderthalb Metern und einen Durchmesser von 14 mm, die Masse des 1. Elements, nicht mehr als 2 kg. Auf beiden Seiten jeder Stange sind verkupferte Gewinde mit einer Länge von 30 mm geschnitten.
                  2. Die Stahlelemente dieses Systems sind über Messingkupplungen miteinander verbunden..
                  3. Das modulare Erdungssystem enthält auch eine Messingklemme, mit der horizontale Erdungselemente (spezielle Stahlstreifen oder Kupferdraht, die vom Verteilerfeld direkt zum Erdungskreis dieses Systems führen) und vertikale Erdungselemente (kupferbeschichtete Stahlstangen) verbunden werden.
                  4. Ebenfalls enthalten sind zwei Stahlösen, die durch Aufschrauben auf kupferbeschichtete Gewinde an der Stange befestigt werden. Die Spitzen müssen je nach Boden ausgewählt werden (besonders hart oder gewöhnlich). Es wird das gesamte Gerät dieses Gebäudeerdungssystems passieren.
                  5. Für den Korrosionsschutz aller Erdungselemente wird üblicherweise eine Schutzpaste verwendet, die die Elemente des gesamten zukünftigen Erdungssystems verarbeitet.
                  6. Verwenden Sie für eine sicherere und zuverlässigere Verbindung horizontaler und vertikaler Komponenten ein Schutzband (z. B. PREMTAPE)..

                  Wie ist die Installation?

                  Die Installation eines modularen Pin-Erdungssystems erfolgt in mehreren Schritten:

                  1. Der erste vertikale Stahlstift ist installiert.
                  2. Zwischenwiderstandsmessung.
                  3. Die restlichen vertikalen Stifte sind montiert.
                  4. Horizontaler Erdungsschalter.
                  5. Anschließend werden die Elemente mit einem Schutzband verbunden und bearbeitet.

                  Vorteile eines modularen Stifterdungssystems

                  1. Ermöglicht das Speichern des Bereichs (kann auf 1 m2 des Bereichs angeordnet werden).
                  2. Einfach, erfordert keine mühsamen Erdarbeiten.
                  3. Kein Schweißen erforderlich.
                  4. Sie können diese Erdung für jede Art von Boden verwenden
                  5. Große Tiefe wird erreicht – bis zu 50 m.
                  6. Verwendete Edelstahlleiter.
                  7. Keine spezielle Ausrüstung erforderlich.
                  8. Lange Lebensdauer.

                  Aus dem Vorstehenden können wir schließen, dass heute die Verwendung des TN-C-S-Systems und die modulare Stifttechnologie seiner Installation am rationalsten ist. Alle Fakten zeigen, dass die Technologien des Erdungsgeräts der neuesten Generation die traditionellen in vielerlei Hinsicht übertreffen. Ihre Verwendung verkürzt die Arbeitszeit, senkt die finanziellen Kosten und verlängert die Lebensdauer der Erdungselemente.

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