Fili di messa a terra naturali, anelli di messa a terra e fili di messa a terra

Messa a terra naturale

Per ottenere dispositivi di messa a terra a bassa resistenza, cosiddetti terreni naturali: acqua e altri tubi posati nel terreno, strutture metalliche ben collegate al terreno, ecc. Tali elettrodi con messa a terra naturale possono avere una resistenza dell'ordine di frazioni di ohm e non richiedono particolari costi per la loro sistemazione. Pertanto, dovrebbero essere utilizzati per primi.

Nei casi in cui tali conduttori di messa a terra naturali sono assenti, per i dispositivi di messa a terra è necessario predisporre una messa a terra artificiale come anelli di messa a terra, che sono file di angoli o tubi conficcati nel terreno, collegati da nastri di acciaio.

La resistenza di dispersione totale del circuito di messa a terra è determinata dalla resistenza di dispersione dei singoli elettrodi messi a terra secondo la ben nota legge dell'ingegneria elettrica (come somma delle conduttanze dei conduttori collegati in parallelo). Tuttavia, con i dispersori ad anello deve essere tenuto in considerazione il fenomeno della cosiddetta schermatura reciproca degli elettrodi di terra.Questo fenomeno porta ad un aumento della resistenza alla dispersione degli elettrodi di messa a terra posti nel loop di messa a terra, rispetto ai singoli elettrodi di messa a terra (angolo, striscia, ecc.) di circa 1,5 e anche fino a 5-6 volte (per schemi particolarmente complessi) ). Quanto più vicini sono gli interruttori di messa a terra, tanto più la schermatura reciproca influisce sulla resistenza di dispersione totale. Pertanto, i singoli elettrodi di messa a terra devono essere posizionati con distanze tra loro di almeno 2,5 e fino a 5 m.

Vengono chiamati i coefficienti che tengono conto dell'aumento della resistenza agli spruzzi dovuto al grado di mutua protezione dell'uso degli elettrodi con messa a terra. Tutte le parti del circuito di terra hanno approssimativamente lo stesso potenziale quando una corrente di guasto a terra lo attraversa. Ecco perché i circuiti di terra contribuiscono all'equalizzazione dei potenziali nell'area che occupano... In alcuni casi (ad esempio, in installazioni con una tensione di 110 kV e oltre, installazioni di laboratorio ad alta tensione, ecc.) sono appositamente predisposti a tale scopo sotto forma di una griglia abbastanza comune di strisce (oltre a tubi o angoli).

Fili di terra

L'implementazione di reti di messa a terra è facilitata dall'utilizzo di strutture in acciaio per vari scopi come conduttori di messa a terra. Li chiameremo convenzionalmente conduttori naturali.

Possono fungere da conduttori naturali:

a) costruzioni metalliche di edifici (capriate, colonne, ecc.),

b) strutture metalliche per uso industriale (binari di gru, quadri di distribuzione, gallerie, piattaforme, vani ascensori, montacarichi, ecc.),

c) condotte metalliche per tutti gli scopi: approvvigionamento idrico, fognature, riscaldamento, ecc.(eccetto tubazioni per miscele infiammabili ed esplosive),

d) tubi di acciaio per cavi elettrici,

e) guaine di piombo e alluminio (ma non armature) dei cavi.

Possono fungere da unici conduttori di terra se soddisfano i requisiti PUE in termini di sezione trasversale o conducibilità (resistenza).

L'acciaio viene utilizzato principalmente come conduttore di messa a terra, per gli impianti di illuminazione e in altri casi in cui l'uso dell'acciaio è strutturalmente scomodo o la conducibilità è insufficiente, vengono utilizzati rame o alluminio.

I conduttori di messa a terra sono divisi in principali (trunk) e si diramano da essi per separare i consumatori di energia.

I conduttori di messa a terra devono avere le dimensioni minime specificate nel PUE.

Negli impianti elettrici con una tensione fino a 1000 V con neutro isolato, il carico consentito dei conduttori di messa a terra principali in conformità con i requisiti del PUE deve essere almeno il 50% del carico continuo consentito sul conduttore di fase del più potente linea di questa sezione della rete e il carico ammissibile dei rami dei fili di messa a terra ai singoli consumatori di energia - almeno 1/3 del carico ammissibile dei conduttori di fase che alimentano questi ricevitori elettrici.

Per i conduttori di messa a terra con tensione fino e superiore a 1000 V non sono necessarie sezioni superiori a 100 mm per l'acciaio, 35 mm2 per l'alluminio e 25 mm2 per il rame.

Pertanto, la selezione dei conduttori per la messa a terra delle apparecchiature è abbastanza semplice, poiché il carico consentito di vari conduttori può essere ottenuto dalle tabelle PUE o dai libri di riferimento elettrici.

La situazione è più complicata con la selezione dei conduttori di messa a terra per installazioni a 380/220 e 220/127 V con neutro messo a terra. L'interruzione della sezione di emergenza avviene se esiste un certo valore della corrente di corto circuito; è quindi necessario avere la più bassa resistenza di cortocircuito possibile dove, in caso di emergenza, la corrente raggiungerebbe il valore richiesto per l'intervento della protezione. Il valore di corrente secondo i requisiti PUE deve superare almeno 3 volte la corrente nominale del fusibile del fusibile più vicino o 1,5 volte la corrente di rilascio massima della macchina più vicina. Questo requisito assicura che il fusibile si bruci e la macchina si spenga. Questo è il primo requisito PUE relativo ai dispositivi di messa a terra.

Un circuito monofase in una rete con neutro messo a terra comprende resistenze: avvolgimenti (e circuito magnetico) del trasformatore, filo di fase, filo neutro (filo neutro). Il trasformatore e il conduttore di fase vengono selezionati in base al carico e ad altri fattori non correlati al sistema di messa a terra.

Il seguente requisito è prescritto per il filo zero (filo zero) del PUE: la sua resistenza non deve superare più di 2 volte la resistenza del filo di fase della linea più potente tra quelle che alimentano l'impianto elettrico o il ricevitore elettrico (o la conducibilità deve essere al massimo un piccolo 50% della conducibilità del filo di fase). Questo è il secondo requisito PUE relativo ai dispositivi di messa a terra.

Il primo requisito è nella maggior parte dei casi soddisfatto automaticamente se il secondo requisito è soddisfatto.Pertanto, è principalmente necessario garantire il valore di resistenza richiesto del filo neutro (filo neutro). Per fare ciò, è necessario prendere la sezione trasversale del filo zero (neutro) pari al 50% della fase.

La corretta selezione dei conduttori neutri è di particolare importanza per la sicurezza.