La questione più scandalosa è la messa a terra (ripristino)

In generale, si può notare che la grande e terribile potenza dell'elettricità è stata a lungo descritta, calcolata, introdotta in spesse tabelle. Il quadro normativo, che definisce i percorsi dei segnali elettrici sinusoidali con una frequenza di 50 Hz, può sbalordire qualsiasi neofita con il suo volume. Eppure, ogni visitatore dei forum tecnici sa da tempo che non esiste questione più scandalosa del grounding.

La massa di opinioni contrastanti in realtà non fa nulla per stabilire la verità. Inoltre, questo problema è davvero serio e richiede una considerazione più attenta.

Concetti basilari

Se vi perdete l'introduzione della "bibbia dell'ingegnere elettrico" (PUE), quindi per comprendere la tecnologia di messa a terra, è necessario fare riferimento (per cominciare) al capitolo 1.7, che si chiama «Messa a terra e precauzioni di sicurezza elettrica».

Al punto 1.7.2. PUE dice:

Gli impianti elettrici in termini di misure di sicurezza elettrica sono suddivisi in:

• impianti elettrici superiori a 1 kV in reti con neutro effettivamente messo a terra (con grandi correnti di guasto a terra) ,;
• installazioni elettriche superiori a 1 kV in reti con neutro isolato (con basse correnti di messa a terra);
• impianti elettrici fino a 1 kV con neutro a terra;
• impianti elettrici fino a 1 kV con neutro isolato.

La maggior parte degli edifici residenziali e degli uffici in Russia utilizza un neutro con messa a terra solida... Punto 1.7.4. legge:

Un neutro con messa a terra morta è il neutro di un trasformatore o generatore collegato a un dispositivo di messa a terra direttamente o tramite una bassa resistenza (ad esempio tramite trasformatori di corrente).

Il termine non è del tutto chiaro a prima vista: i dispositivi neutri e di messa a terra non si trovano sempre nella stampa scientifica popolare. Pertanto, di seguito verranno gradualmente spiegati tutti i luoghi incomprensibili.

Introduciamo alcuni termini, quindi sarà possibile parlare almeno una lingua. Forse i punti appariranno "fuori contesto". Ma PUE non finzione e tale uso separato deve essere pienamente giustificato, come l'uso di articoli separati del codice penale. Tuttavia, il PUE originale è abbastanza facilmente disponibile sia nelle librerie che sul Web: puoi sempre fare riferimento alla fonte originale.

• 1.7.6. La messa a terra di qualsiasi parte di un impianto elettrico o di altra installazione è il collegamento elettrico intenzionale di quella parte a un dispositivo di messa a terra.
• 1.7.7. La messa a terra di protezione è la messa a terra di parti di un impianto elettrico da garantire Sicurezza elettrica.
• 1.7.8. La messa a terra funzionante è la messa a terra di ogni punto delle parti sottoposte a corrente di un impianto elettrico, necessaria per garantire il funzionamento di un impianto elettrico.
• 1.7.9.L'azzeramento negli impianti elettrici con una tensione fino a 1 kV è il collegamento intenzionale di parti di un impianto elettrico che normalmente non sono alimentate con un neutro messo a terra di un generatore o trasformatore in reti di corrente trifase, con un'uscita senza messa a terra di un sorgente di corrente monofase, con punto centrale della sorgente non collegato a terra nelle reti DC.
• 1.7.12. Un conduttore di messa a terra è chiamato conduttore (elettrodo) o un insieme di conduttori collegati in metallo (elettrodi) a contatto con il terreno.
• 1.7.16. Un filo di terra è un filo che collega le parti che devono essere messe a terra a un filo di terra.
• 1.7.17 Il conduttore di protezione (PE) negli impianti elettrici è un conduttore utilizzato per proteggere persone e animali da scosse elettriche. Negli impianti elettrici fino a 1 kV, il conduttore di protezione collegato al neutro con messa a terra del generatore o del trasformatore è chiamato conduttore di protezione neutro.
• 1.7.18. Il filo di lavoro neutro (N) negli impianti elettrici fino a 1 kV è un filo utilizzato per alimentare ricevitori elettrici, collegato al neutro con messa a terra di un generatore o trasformatore in reti di corrente trifase, con un'uscita messa a terra da una sorgente di corrente monofase , con un punto morto della sorgente in reti CC a tre fili. Il conduttore di protezione zero e di lavoro zero (PEN) combinato negli impianti elettrici fino a 1 kV è un conduttore che combina le funzioni dei conduttori di protezione zero e di lavoro zero. Negli impianti elettrici fino a 1 kV con un neutro messo a terra, il conduttore di lavoro neutro può svolgere le funzioni di un conduttore di protezione neutro.

Riso. 1. La differenza tra messa a terra protettiva e «zero» protettivo

Quindi, una semplice conclusione segue direttamente dalle condizioni PUE.Le differenze tra "ground" e "zero" sono molto piccole... A prima vista (quante copie sono rotte in questo posto). Per lo meno, dovrebbero essere collegati (o addirittura possono essere fatti "in una bottiglia"). L'unica domanda è dove e come è fatto.

Lungo la strada notiamo il paragrafo 1.7.33.

La messa a terra o la messa a terra degli impianti elettrici deve essere eseguita:

• a tensioni di 380 V e più corrente alternata e 440 V e più corrente continua — in tutti gli impianti elettrici (vedi anche 1.7.44 e 1.7.48);
• a tensione nominale superiore a 42 V ma inferiore a 380 V CA e superiore a 110 V ma inferiore a 440 V CC — solo in ambienti con pericolo elevato, particolarmente pericolosi e in installazioni all'aperto.

In altre parole, non è necessario mettere a terra o neutralizzare un dispositivo collegato a 220 volt CA. E non c'è nulla di particolarmente sorprendente in questo: il terzo filo non è effettivamente osservato nei normali contatti sovietici. Possiamo dire che l'Eurostandard (o la nuova edizione del PUE, che gli è vicina), che si manifesta nella pratica, è migliore, più affidabile e più sicuro. Ma secondo il vecchio PUE, hanno vissuto nel nostro paese per decine di anni ... E ciò che è particolarmente importante, le case sono state costruite da intere città.

Tuttavia, quando si tratta di messa a terra, non si tratta solo della tensione di alimentazione. Un buon esempio di ciò è VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «Equipaggiamento elettrico di edifici residenziali e pubblici. Norme di progettazione» Estratto dal capitolo 15. Messa a terra (messa a terra) e precauzioni di sicurezza:

15.4. Per la messa a terra (messa a terra) di scatole metalliche di condizionatori d'aria domestici, elettrodomestici fissi e portatili di classe I (senza isolamento doppio o rinforzato), elettrodomestici con una capacità di St.1,3 kW, involucri di stufe elettriche trifase e monofase, caldaie e altre apparecchiature di riscaldamento, nonché parti metalliche non conduttive di apparecchiature tecnologiche in ambienti con processi a umido, deve essere utilizzato un filo separato con una sezione pari a fase uno, posizionata vicino al circuito stampato o allo schermo a cui è collegato questo ricevitore elettrico, e nelle linee che alimentano le apparecchiature mediche, dall'ASU o dal quadro principale dell'edificio. Questo filo è collegato al filo neutro della rete di alimentazione. L'uso di un filo neutro funzionante per questo scopo è proibito.

Si tratta di un paradosso normativo. Uno dei risultati visibili a livello domestico è stato il completamento delle lavatrici Vyatka-automat con una bobina di filo di alluminio unipolare con l'obbligo di eseguire la messa a terra (per mano di uno specialista certificato).

E un altro momento interessante: 1.7.39. Negli impianti elettrici fino a 1 kV con un neutro messo a terra o un'uscita messa a terra solida di una sorgente di corrente monofase, nonché con un punto centrale messo a terra in reti CC a tre fili, è necessario eseguire un ripristino. non sono consentite installazioni elettriche di messa a terra degli alloggiamenti di ricevitori elettrici senza la loro messa a terra.

In pratica, questo significa - se vuoi "radicare" - prima "zero". A proposito, questo è direttamente correlato alla famosa questione della "ricarica della batteria" - che, per una ragione del tutto incomprensibile, è erroneamente considerata migliore della messa a terra (messa a terra).

Parametri di messa a terra

Il prossimo aspetto da considerare sono i parametri numerici della messa a terra. Poiché fisicamente non è altro che un filo (o insieme di fili), la sua caratteristica principale sarà la resistenza.

1.7.62. La resistenza del dispositivo di messa a terra, kA cui sono collegati i neutri di generatori o trasformatori o uscite di una sorgente di corrente monofase, in qualsiasi momento dell'anno non dovrebbe essere superiore a 2, 4 e 8 ohm rispettivamente a una tensione di linea di 660, 380 e 220 V con sorgente di corrente trifase o 380, 220 e 127 V con sorgente di corrente monofase. Tale resistenza deve essere assicurata tenendo conto dell'utilizzo di elettrodi con messa a terra naturale, nonché di elettrodi con messa a terra per la messa a terra multipla del conduttore neutro di linee aeree fino a 1 kV con il numero di linee uscenti almeno due. In questo caso, la resistenza dell'elettrodo di messa a terra situato in prossimità del neutro del generatore o del trasformatore o l'uscita della sorgente di corrente monofase non deve essere superiore a: 15, 30 e 60 Ohm, rispettivamente, sulle tensioni di linea di 660, 380 e 220 V sulla sorgente di corrente trifase o sulla sorgente di corrente monofase 380, 220 e 127 V.

Per una tensione inferiore, è accettabile una resistenza maggiore. Questo è del tutto comprensibile: il primo scopo della messa a terra è garantire la sicurezza di una persona nel classico caso di una "fase" che colpisce il corpo di un impianto elettrico. Minore è la resistenza, minore è il potenziale "sul corpo" in caso di incidente. Pertanto, il primo passo è ridurre il pericolo di tensioni più elevate.

Inoltre, va notato che la messa a terra viene utilizzata anche per il normale funzionamento dei fusibili. Per questo, è necessario che la linea di rottura «per ogni evenienza» abbia cambiato significativamente le proprietà (prima di tutto la resistenza), altrimenti l'innesco non avverrà.Maggiore è la potenza dell'impianto elettrico (e la tensione consumata), minore è la sua resistenza di lavoro e, di conseguenza, la resistenza di messa a terra deve essere inferiore (altrimenti i fusibili non funzioneranno a causa di una leggera variazione della resistenza totale del circuito ).

Il prossimo parametro standardizzato è la sezione trasversale dei fili.

1.7.76. I conduttori di terra e di protezione del neutro negli impianti elettrici fino a 1 kV devono avere dimensioni non inferiori a quelle specificate in tabella. 1.7.1 (vedi anche 1.7.96 e 1.7.104).

Non è consigliabile riportare l'intera tabella, è sufficiente un estratto:

Per rame nudo la sezione minima è di 4 mmq, per alluminio — 6 mmq Per isolati rispettivamente 1,5 mmq e 2,5 mmq Se i fili di terra entrano nello stesso cavo con i fili di potenza, la loro sezione può essere 1 mmq per il rame e 2,5 mmq per l'alluminio.

Messa a terra in un edificio residenziale

In una normale situazione "domestica", gli utenti della rete elettrica (ovvero i residenti) si occupano solo della rete di gruppo (7.1.12 PUE. Rete di gruppo — una rete di pannelli e punti di distribuzione di lampade, prese e altri ricevitori elettrici). Sebbene nelle vecchie case, dove i pannelli sono installati direttamente negli appartamenti, devono occuparsi di parte della rete di distribuzione (7.1.11 PUE. Rete di distribuzione — rete da VU, VRU, quadro principale ai punti di distribuzione e pannelli). È auspicabile capirlo bene, perché spesso "zero" e "terra" differiscono solo nel luogo di connessione alle principali comunicazioni.

Da questo, la prima regola di base è formulata in PUE:

7.1.36.In tutti gli edifici, le linee della rete di gruppo, posate dagli schermi di gruppo, pavimento e appartamento alle lampade della radiazione generale, spine e ricevitori elettrici fissi devono essere a tre fili (fase - L, zero lavoro - N e zero protezione - PE fili). Non è consentito combinare conduttori di lavoro neutri e di protezione neutri di diverse linee di gruppo. Non è consentito collegare zero conduttori di lavoro e zero di protezione degli schermi sotto un terminale comune.

Questi.3 (tre) fili devono essere posati dal pannello del pavimento, dell'appartamento o del gruppo, uno dei quali è uno zero protettivo (non collegato a terra). Il che, però, non impedisce affatto che venga utilizzato per la messa a terra di un computer, una schermatura del cavo o una "coda" di protezione contro i fulmini. Tutto sembra semplice e non è del tutto chiaro perché approfondire tali difficoltà.

Puoi guardare il tuo contatto di casa... E c'è circa l'80% di possibilità che tu non veda il terzo contatto lì. Qual è la differenza tra conduttori di lavoro neutri e conduttori di protezione neutri? Nella centrale sono collegati sullo stesso bus (anche se non nello stesso punto). Cosa accadrebbe se usassi uno zero funzionante in questa situazione come backstop?

Supponiamo che un elettricista incurante efase e zero si sciolgano nella valvola, questo è difficile. Sebbene gli utenti ne abbiano costantemente paura, non è possibile commettere errori in nessuno stato (sebbene ci siano casi unici). Tuttavia, il "neutro funzionante" passa attraverso più interruttori, probabilmente attraverso diverse scatole di distribuzione (di solito piccole, rotonde, montate nel muro vicino al soffitto).

È molto più facile confondere la fase con zero lì (lui stesso l'ha fatto più di una volta).Di conseguenza, ci saranno 220 volt in caso di un dispositivo "messo a terra" impropriamente. O ancora più semplice - un contatto si brucerà da qualche parte nel circuito - e quasi gli stessi 220 andranno alla scatola attraverso il carico dell'utenza elettrica (se si tratta di una stufa elettrica con una potenza di 2-3 kW, non lo farà sembrano abbastanza).

Per la funzione di protezione di una persona — francamente, questa situazione è inutile. Ma per collegare la protezione contro i fulmini di messa a terra del tipo APC non è fatale perché c'è una disconnessione dell'alta tensione. Sarebbe inequivocabilmente errato raccomandare un tale metodo dal punto di vista della sicurezza. Anche se bisogna ammettere che questa regola viene violata molto spesso (e di solito senza conseguenze negative).

Va notato che le capacità di protezione contro i fulmini dello zero di lavoro e di protezione sono approssimativamente uguali. La resistenza (al bus di collegamento) differisce leggermente, e questo è probabilmente il fattore principale che influenza il flusso dei pickup atmosferici.

Dall'ulteriore testo del PUE, si può notare che letteralmente tutto in casa deve essere collegato al filo di protezione zero:

7.1.68. In tutti i locali è necessario collegare al conduttore di protezione neutro le parti conduttrici aperte di lampade per illuminazione generale e ricevitori elettrici fissi (stufe elettriche, caldaie, condizionatori domestici, asciugamani elettrici, ecc.).

In generale, è più facile immaginare la seguente illustrazione:

Riso. 2. Schema di messa a terra

L'immagine è piuttosto insolita (la farò per la vita di tutti i giorni). Letteralmente tutto in casa deve essere collegato a un bus dedicato.Pertanto, potrebbe sorgere la domanda: dopotutto, viviamo senza di essa per decine di anni e tutti sono vivi e stanno bene (e grazie a Dio)? Perché cambiare tutto così seriamente? La risposta è semplice: ci sono sempre più consumatori di elettricità e sono più potenti. Di conseguenza, aumentano anche i rischi di sconfitta.

Ma la dipendenza tra sicurezza e costo è un valore statistico e nessuno annulla i risparmi. Non vale quindi la pena posare alla cieca lungo il perimetro dell'appartamento con una striscia di rame di discreta sezione (invece di uno zoccolo), appoggiandoci sopra tutto, fino alle gambe metalliche della sedia. Perché non dovresti camminare in una pelliccia in estate, ma indossare costantemente un casco da motociclista. Questa è già una questione di adeguatezza.

Vale anche la pena attribuire lo scavo indipendente di trincee sotto il contorno protettivo nell'area di un approccio non scientifico (in una casa di città, questo sicuramente non porterà altro che guai). E per coloro che vogliono ancora provare tutti i piaceri della vita - nel primo capitolo di PUE ci sono standard per la produzione di questa struttura fondamentale (nel senso assolutamente letterale della parola).

Riassumendo quanto sopra, si possono trarre le seguenti conclusioni pratiche:

• Se la rete di gruppo è realizzata con tre fili, è possibile utilizzare un neutro di protezione per la messa a terra/neutralizzazione. In realtà è stato inventato per questo.
• Se la rete di gruppo è realizzata con due fili, si consiglia di far passare un neutro protetto dalla schermatura più vicina. La sezione del filo deve essere maggiore della fase (più precisamente si può consultare il PUE).