كل ما تحتاج لمعرفته حول التأريض

التأريض. أساسيات

التأريض - التوصيل الكهربائي لجسم من مادة موصلة للأرض. يتكون التأريض من سلك أرضي (جزء موصل أو مجموعة من الأجزاء الموصلة المترابطة التي تكون على اتصال كهربائي مع الأرض مباشرة أو من خلال وسيط موصل وسيط) وسلك أرضي يربط الجهاز المراد تأريضه بالسلك الأرضي. يمكن أن يكون مفتاح التأريض عبارة عن قضيب معدني بسيط (غالبًا من الصلب ، وغالبًا ما يكون نحاسيًا) أو مجمعًا معقدًا من العناصر ذات الأشكال الخاصة.

يتم تحديد جودة التأريض من خلال قيمة المقاومة الكهربائية لدائرة التأريض ، والتي يمكن تقليلها عن طريق زيادة منطقة التلامس أو موصلية الوسط - باستخدام العديد من القضبان ، وزيادة محتوى الملح في الأرض ، إلخ. جهاز التأريض في روسيا ، يتم تنظيم متطلبات التأريض وترتيبها قواعد التركيب الكهربائي (PUE).

يجب أن تحتوي موصلات التأريض الوقائية في جميع التركيبات الكهربائية ، بالإضافة إلى الموصلات الواقية المحايدة في التركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت مع محايد مؤرض بقوة ، بما في ذلك الحافلات ، على حرف التعيين PE وتعيين لون مع خطوط طولية أو عرضية متناوبة العرض (للحافلات من 15 إلى 100 مم) أصفر وأخضر.

يتم تمييز الأسلاك الصفرية العاملة (المحايدة) بالحرف N والأزرق. يجب أن يكون للموصلات العاملة الواقية الصفرية والصفر مجتمعة تسمية الحروف PEN وتعيين اللون: أزرق بطول كامل وخطوط صفراء وخضراء في النهايات.

أعطال جهاز التأريض

أسلاك PE خاطئة

في بعض الأحيان يتم استخدام أنابيب المياه أو أنابيب التسخين كموصل تأريض ، ولكن لا يمكن استخدامها كموصل تأريض. قد يحتوي خط المياه على إدخالات غير موصلة (مثل الأنابيب البلاستيكية) ، وقد ينكسر التلامس الكهربائي بين الأنابيب بسبب التآكل ، وأخيراً ، قد يتم تفكيك بعض الأنابيب للإصلاح.

الجمع بين العمل المحايد وسلك PE

انتهاك شائع آخر هو توحيد العامل المحايد وموصل PE خلف نقطة فصلهما (إن وجد) على توزيع الطاقة. يمكن أن يؤدي مثل هذا الانتهاك إلى ظهور تيارات كبيرة إلى حد ما على طول سلك PE (والذي لا ينبغي أن يحمل التيار في الحالة الطبيعية) ، وكذلك الإيجابيات الكاذبة على الجهاز الحالي المتبقي (إذا كان مثبتًا). فصل غير صحيح لسلك القلم

تعتبر الطريقة التالية لـ "إنشاء" موصل PE خطيرة للغاية: يتم تحديد موصل عامل محايد مباشرة في المقبس ويتم وضع وصلة عبور بينه وبين جهة اتصال PE الخاصة بالمقبس.وبالتالي ، فإن موصل PE للحمل المتصل بهذا الإخراج يكون متصلاً بمحايدة العمل.

يكمن خطر هذه الدائرة في أن احتمال الطور سيظهر على التلامس الأرضي للمقبس ، وبالتالي في حالة الجهاز المتصل إذا تم استيفاء أي من الشروط التالية:
- انقطاع (فصل ، احتراق ، إلخ) للسلك المحايد في المنطقة الواقعة بين الخرج والدرع (وأيضًا إلى نقطة التأريض لسلك PEN) ؛
- قم بتبديل الطور والأسلاك المحايدة (الطور بدلاً من الصفر والعكس) بالذهاب إلى هذا الإخراج.

وظيفة التأريض الواقية

يعتمد التأثير الوقائي للتأريض على مبدأين:

- التخفيض إلى القيمة الآمنة للفرق المحتمل بين الجسم الموصل المؤرض والأشياء الموصلة الأخرى التي لها أرضية طبيعية.

- تدفق تيار التسرب عندما يتلامس جسم موصل مؤرض مع موصل طور. في نظام مصمم بشكل صحيح ، يؤدي ظهور تيار تسرب إلى التشغيل الفوري لأجهزة الحماية (الأجهزة الحالية المتبقية - التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية).

وبالتالي ، يكون التأريض أكثر فاعلية فقط مع استخدام الأجهزة الحالية المتبقية. في هذه الحالة ، مع معظم انتهاكات العزل ، لن تتجاوز الإمكانات المحتملة للأشياء المؤرضة القيم الخطرة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم فصل القسم المعيب من الشبكة في وقت قصير جدًا (أعشار من الثانية - وقت التعثر في التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية).

التأريض في حالة تعطل المعدات الكهربائية من الحالات النموذجية لفشل المعدات الكهربائية أن يصطدم جهد الطور بالجسم المعدني للجهاز بسبب فشل العزل. اعتمادًا على التدابير الأمنية المعمول بها ، فإن الخيارات التالية ممكنة:

- لم يتم إثبات القضية ، لا يوجد RCD (الخيار الأكثر خطورة). سيكون جسم الجهاز في طور محتمل ولن يتم اكتشاف ذلك بأي شكل من الأشكال. يمكن أن يؤدي لمس مثل هذا الجهاز المعيب إلى الوفاة.

- السكن مؤرض ، لا يوجد التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. إذا كان تيار التسرب في الدائرة الأرضية لجسم الطور كبيرًا بدرجة كافية (يتجاوز عتبة المصهر الذي يحمي تلك الدائرة) ، فسوف ينفجر المصهر ويغلق الدائرة. أعلى جهد فعال (على الأرض) لحالة مؤرضة سيكون Umax = RGIF ، أين RG؟ مقاومة الأرض إذا؟ التيار الذي يسير عنده المصهر الذي يحمي هذه الدائرة. هذا الخيار ليس آمنًا بما فيه الكفاية ، لأنه مع مقاومة التأريض العالية ومعدلات الصمامات الكبيرة ، يمكن أن تصل إمكانات السلك المؤرض إلى قيم كبيرة جدًا. على سبيل المثال ، مع مقاومة أرضية تبلغ 4 أوم ومصهر 25 أ ، يمكن أن تصل الإمكانات إلى 100 فولت.

- السكن غير مؤرض ، تم تركيب التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. سيكون جسم الجهاز في حالة طور محتمل ولن يتم اكتشاف ذلك حتى يكون هناك مسار لتمرير تيار التسرب. في أسوأ الحالات ، يحدث التسرب من خلال جسم الشخص الذي يلمس كلاً من جهاز معيب وكائن له أرضية طبيعية. يقوم RCD بإيقاف تشغيل الجزء المعيب من الشبكة بمجرد حدوث تسرب. لن يتلقى الشخص سوى صدمة كهربائية قصيرة المدى (0.010.3 ثانية - وقت رد فعل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية) ، والتي ، كقاعدة عامة ، لا تسبب ضررًا للصحة.

- السكن مؤرض ، تم تركيب التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. هذا هو الخيار الأكثر أمانًا ، حيث يكمل الإجراءان الوقائيان بعضهما البعض.عندما يصطدم جهد الطور بالموصل الأرضي ، يتدفق التيار من موصل الطور عبر عيب العزل في موصل الأرض ويصل إلى الأرض. يكتشف RCD على الفور هذا التسرب ، حتى لو كان صغيرًا جدًا (عادةً ما تكون عتبة حساسية RCD 10 مللي أمبير أو 30 مللي أمبير) ، وبسرعة (0.010.3 ثانية) يفصل قسم الشبكة مع وجود خطأ. أيضًا ، إذا كان تيار التسرب كبيرًا بدرجة كافية (يتجاوز عتبة التعثر للمصهر الذي يحمي تلك الدائرة) ، فقد ينفجر المصهر أيضًا. يعتمد أي جهاز حماية (RCD أو فتيل) سيرحل في الدائرة على سرعتها وتيار التسرب. من الممكن تشغيل كلا الجهازين.

أنواع التأريض

TN-C

تم اقتراح نظام TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) من قبل شركة AEG الألمانية (AEG ، Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) في عام 1913. تم دمج العامل المحايد والموصل PE (الأرض الواقية) في هذا النظام في موصل واحد. كان العيب الأكبر هو تشكيل جهد التيار الكهربائي (1.732 مرة أعلى من جهد الطور) على أغطية التركيبات الكهربائية في حالة حدوث انقطاع طارئ صفري.

ومع ذلك ، اليوم يمكنك أن تجد هذا نظام التأريض في مباني دول الاتحاد السوفياتي السابق.

TN-S

لاستبدال نظام TN-C الخطير مشروطًا في الثلاثينيات من القرن الماضي ، تم تطوير نظام TN-S (Terre-Neutre-Separe) ، حيث يتم فصل العامل المحايد والوقائي مباشرة في المحطة الفرعية ، ويكون القطب الأرضي معقدًا للغاية. من التركيبات المعدنية.

وبالتالي ، عندما ينقطع الصفر العامل في منتصف الخط ، لا تستقبل التركيبات الكهربائية جهد التيار الكهربائي.في وقت لاحق ، مكّن نظام التأريض هذا من تطوير أوتوماتيكية تفاضلية وأوتوماتية تم تشغيلها عن طريق التسرب الحالي ، وقادرة على استشعار تيار ضئيل. يعتمد عملهم حتى يومنا هذا على قوانين كيرجوف ، والتي بموجبها يجب أن يكون التيار المتدفق عبر موصل الطور مساويًا عدديًا للتيار المتدفق عبر العامل المحايد.

يمكنك أيضًا ملاحظة نظام TN-CS ، حيث يتم فصل الأصفار في منتصف الخط ، ولكن في حالة انقطاع السلك المحايد إلى نقطة الفصل ، ستكون الحالة تحت جهد الشبكة ، والذي سيشكل تهديدًا للحياة عند لمسه.