Tutto quello che c'è da sapere sulla messa a terra

Messa a terra. Le basi

Messa a terra — collegamento elettrico di un oggetto di materiale conduttivo a terra. La messa a terra è costituita da un filo di terra (una parte conduttiva o un insieme di parti conduttive interconnesse che sono in contatto elettrico con la terra direttamente o attraverso un mezzo conduttivo intermedio) e un filo di terra che collega il dispositivo da mettere a terra al filo di terra. Il sezionatore di terra può essere una semplice barra metallica (più spesso acciaio, meno spesso rame) o un complesso complesso di elementi di forma speciale.

La qualità della messa a terra è determinata dal valore della resistenza elettrica del circuito di messa a terra, che può essere ridotto aumentando l'area di contatto o la conduttività del mezzo - utilizzando più picchetti, aumentando il contenuto di sale nel terreno, ecc. Dispositivo di messa a terra in Russia, i requisiti per la messa a terra e la sua disposizione sono regolamentati Regole per l'installazione elettrica (PUE).

I conduttori di messa a terra di protezione in tutti gli impianti elettrici, nonché i conduttori di protezione neutri negli impianti elettrici con una tensione fino a 1 kV con un neutro messo a terra solidamente, compresi i bus, devono avere la designazione della lettera PE e una designazione del colore con strisce longitudinali o trasversali alternate di larghezza (per autobus da 15 a 100 mm) giallo e verde.

I fili zero funzionanti (neutri) sono contrassegnati dalla lettera N e blu. I conduttori di protezione zero e di lavoro zero combinati devono avere la designazione della lettera PEN e una designazione del colore: blu lungo l'intera lunghezza e strisce giallo-verdi alle estremità.

Guasti nel dispositivo di messa a terra

Fili PE sbagliati

A volte i tubi dell'acqua o del riscaldamento vengono utilizzati come conduttore di messa a terra, ma non possono essere utilizzati come conduttore di messa a terra. La linea dell'acqua può avere inserti non conduttivi (ad es. tubi di plastica), il contatto elettrico tra i tubi può rompersi a causa della corrosione e, infine, alcuni tubi possono essere smontati per la riparazione.

Combinazione di filo di lavoro neutro e PE

Un'altra violazione comune è l'unificazione del neutro di lavoro e del conduttore PE dietro il punto della loro separazione (se presente) sulla distribuzione dell'alimentazione. Tale violazione può portare alla comparsa di correnti abbastanza significative lungo il filo PE (che non dovrebbe portare corrente in uno stato normale), nonché falsi positivi sul dispositivo di corrente residua (se installato). Separazione errata del filo PEN

Il seguente modo di «creare» un conduttore PE è estremamente pericoloso: un conduttore neutro funzionante viene determinato direttamente nella presa e viene inserito un ponticello tra esso e il contatto PE della presa.Pertanto, il conduttore PE del carico collegato a questa uscita risulta essere collegato al neutro di lavoro.

Il pericolo di questo circuito è che il potenziale di fase appaia sul contatto di massa della presa e quindi nel caso del dispositivo collegato se è soddisfatta una delle seguenti condizioni:
— Interruzione (sconnessione, bruciatura, ecc.) del conduttore di neutro nella zona compresa tra l'uscita e lo schermo (e anche oltre, fino al punto di massa del conduttore PEN);
— Scambiare i fili di fase e neutro (fase anziché zero e viceversa) che vanno a questa uscita.

Funzione di messa a terra protettiva

L'effetto protettivo della messa a terra si basa su due principi:

— Riduzione a un valore di sicurezza della differenza di potenziale tra l'oggetto conduttore messo a terra e altri oggetti conduttori che hanno una terra naturale.

— Flusso di corrente di dispersione quando un oggetto conduttore collegato a terra entra in contatto con un conduttore di fase. In un sistema correttamente progettato, la comparsa di una corrente di dispersione porta all'intervento immediato dei dispositivi di protezione (dispositivi a corrente residua — RCD).

Pertanto, la messa a terra è più efficace solo in combinazione con l'uso di dispositivi a corrente residua. In questo caso, con la maggior parte delle violazioni dell'isolamento, il potenziale sugli oggetti messi a terra non supererà i valori pericolosi. Inoltre, la sezione difettosa della rete verrà disconnessa in brevissimo tempo (decimi di secondo, il tempo di intervento dell'RCD).

Messa a terra in caso di guasto dell'apparecchiatura elettrica Un caso tipico di guasto dell'apparecchiatura elettrica è la tensione di fase che colpisce il corpo metallico del dispositivo a causa del guasto dell'isolamento. A seconda delle misure di sicurezza in atto, sono possibili le seguenti opzioni:

— Il caso non è comprovato, non esiste un DMC (l'opzione più pericolosa). Il corpo del dispositivo sarà al potenziale di fase e questo non verrà in alcun modo rilevato. Toccare un apparecchio così difettoso può essere fatale.

— L'alloggiamento è collegato a terra, non è presente alcun interruttore differenziale. Se la corrente di dispersione nel circuito di terra del corpo di fase è sufficientemente grande (supera la soglia del fusibile che protegge quel circuito), il fusibile si brucerà e spegnerà il circuito. La massima tensione effettiva (a terra) di un involucro con messa a terra sarà Umax = RGIF, dove RG? resistenza di terra SE? la corrente alla quale scatta il fusibile che protegge questo circuito. Questa opzione non è abbastanza sicura, perché con un'elevata resistenza di messa a terra e grandi valori nominali dei fusibili, il potenziale del filo messo a terra può raggiungere valori piuttosto significativi. Ad esempio, con una resistenza di terra di 4 ohm e un fusibile di 25 A, il potenziale può raggiungere i 100 volt.

— Alloggiamento non collegato a terra, RCD installato. Il corpo del dispositivo sarà al potenziale di fase e questo non verrà rilevato fino a quando non vi sarà un percorso per il passaggio della corrente di dispersione. Nel peggiore dei casi, si verificherà una perdita attraverso il corpo di una persona che tocca sia un dispositivo difettoso che un oggetto che ha un terreno naturale. L'RCD spegne la parte difettosa della rete non appena si verifica una perdita. Una persona riceverà solo una scossa elettrica a breve termine (0,010,3 secondi - il tempo di reazione di un RCD), che, di norma, non causa danni alla salute.

— L'alloggiamento è collegato a terra, l'RCD è installato. Questa è l'opzione più sicura, poiché le due misure protettive si completano a vicenda.Quando la tensione di fase colpisce il conduttore di terra, la corrente fluisce dal conduttore di fase attraverso il difetto di isolamento nel conduttore di terra e poi nella terra. L'RCD rileva immediatamente questa perdita, anche se molto piccola (solitamente la soglia di sensibilità dell'RCD è 10 mA o 30 mA), e rapidamente (0,010,3 secondi) disconnette la sezione della rete con un guasto. Inoltre, se la corrente di dispersione è sufficientemente elevata (supera la soglia di intervento del fusibile che protegge tale circuito), anche il fusibile potrebbe bruciarsi. Quale dispositivo di protezione (RCD o fusibile) farà scattare il circuito dipende dalla loro velocità e dalla corrente di dispersione. È possibile che entrambi i dispositivi si attivino.

Tipi di messa a terra

TN-C

Il sistema TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) è stato proposto dalla società tedesca AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) nel 1913. Il neutro di lavoro e il conduttore PE (terra di protezione) in questo sistema sono combinati in un conduttore. L'inconveniente maggiore era la formazione di tensione di rete (1.732 volte superiore alla tensione di fase) sugli involucri degli impianti elettrici in caso di interruzione di emergenza zero.

Tuttavia, oggi puoi trovare questo sistema di messa a terra negli edifici dei paesi dell'ex Unione Sovietica.

TN-S

Per sostituire il sistema TN-C condizionatamente pericoloso negli anni '30, è stato sviluppato il sistema TN-S (Terre-Neutre-Separe), in cui il neutro di lavoro e di protezione sono separati direttamente nella sottostazione e l'elettrodo di terra è una costruzione piuttosto complessa di raccordi metallici.

Pertanto, quando lo zero funzionante si rompe al centro della linea, gli impianti elettrici non hanno ricevuto la tensione di rete.Successivamente, un tale sistema di messa a terra ha permesso di sviluppare automi differenziali e automi azionati dalla dispersione di corrente, in grado di rilevare una corrente trascurabile. Il loro lavoro fino ad oggi si basa sulle leggi di Kirgoff, secondo le quali la corrente che scorre attraverso il conduttore di fase deve essere numericamente uguale alla corrente che scorre attraverso il neutro di lavoro.

Puoi anche osservare il sistema TN-CS, dove la separazione degli zeri avviene al centro della linea, ma in caso di interruzione del filo neutro fino al punto di separazione, il caso sarà sotto tensione di rete, che costituirà una minaccia per la vita quando viene toccato.