• 25/05/2022
• Κατηγορίες: Ηλεκτρολόγος

Συστήματα γείωσης – ταξινόμηση και τύποι, επιλογή της καλύτερης επιλογής προστασίας

Συστήματα γείωσης

Η γείωση είναι μια από τις πιο σημαντικές τεχνολογικές μεθόδους προστασίας από ηλεκτροπληξία όταν εργάζεστε με ηλεκτρικές συσκευές. Για σωστό εκσυγχρονισμό ή επισκευή καλωδίων, πρέπει να κατανοήσετε με ακρίβεια ποιο σύστημα γείωσης χρησιμοποιείται στην εγκατάσταση. Η ανθρώπινη ασφάλεια και η κανονική λειτουργία του εξοπλισμού εξαρτώνται από αυτό. Οι πληροφορίες είναι επίσης σημαντικές κατά τη δημιουργία ενός έργου ανοικοδόμησης. Κατά συνέπεια, είναι απαραίτητο να μελετηθούν όλα τα διαθέσιμα συστήματα γείωσης, οι διαφορές μεταξύ τους, καθώς και η τεχνολογία για την εγκατάστασή τους.

Περιεχόμενο

• Ταξινόμηση συστημάτων γείωσης
• Το σύστημα TN και οι παραλλαγές του
• Τι είναι το σύστημα TT;
• Σύστημα πληροφορικής: χαρακτηριστικά
• Τεχνολογία γείωσης

• Παραδοσιακή τεχνολογία και υλικά
• Προοδευτικό προστατευτικό κύκλωμα αρθρωτού γείωσης

 

Ταξινόμηση συστημάτων γείωσης

Η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) και η Gosstandart έχουν εγκαταστήσει τύπους συστημάτων γείωσης.

Όλα αυτά αναφέρονται στο PUE (Ηλεκτρικοί κανόνες εγκατάστασης). Διακρίνω:

• Σύστημα TN (με υποσυστήματα TN-C, επίσης TN-S και, τέλος, TN-C-S).
• Σύστημα TT
• Σύστημα πληροφορικής.

 

Διαφέρουν ως προς την πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και τη μέθοδο γείωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Ο τύπος του συστήματος γείωσης υποδεικνύεται με τα γράμματα:

1. Το πρώτο γράμμα καθορίζει τον τρόπο γείωσης της πηγής ισχύος:

• εάν είναι Τ – τότε υπάρχει άμεση σύνδεση του μηδενικού αγωγού εργασίας (ουδέτερο) της πηγής ηλεκτρικής ισχύος με τη γείωση.
• αν είναι I – τότε η ουδέτερη πηγή ενέργειας συνδέεται με τη γη αποκλειστικά μέσω αντίστασης.

2. Το δεύτερο γράμμα καθορίζει τη γείωση στα αγώγιμα ανοιχτά μέρη της ηλεκτρικής εγκατάστασης του κτιρίου:

• το γράμμα T σημαίνει τοπική (ξεχωριστή) γείωση ηλεκτρικού εξοπλισμού και πηγή ισχύος.
• το γράμμα N υποδεικνύει ότι η πηγή ισχύος είναι γειωμένη, αλλά οι καταναλωτές γειώνονται μόνο μέσω του αγωγού PEN.

3. Τα ακόλουθα γράμματα μετά το Ν καθορίζουν τον λειτουργικό τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένοι οι μηδενικοί και μηδενικοί προστατευτικοί αγωγοί:

• Αν το S στέκεται, τότε οι λειτουργίες των αγωγών εργασίας (N) και προστασίας (PE) διαθέτουν ξεχωριστούς αγωγούς.
• αν το C στέκεται, τότε οι λειτουργίες των αγωγών μηδενικής λειτουργίας και προστασίας παρέχονται από έναν κοινό αγωγό (PEN).

Το σύστημα TN και οι παραλλαγές του

Το σύστημα TN διακρίνεται από την παρουσία γειωμένου ουδέτερου: ανοικτά αγώγιμα μέρη οποιασδήποτε ηλεκτρικής εγκατάστασης συνδέονται με ένα συγκεκριμένο γειωμένο ουδέτερο σημείο της τροφοδοσίας μέσω ειδικών μηδενικών προστατευτικών αγωγών.

Ο όρος “νεκρό γειωμένο ουδέτερο” σημαίνει ότι το ουδέτερο (μηδέν) στον υποσταθμό μετασχηματιστή συνδέεται απευθείας με τον βρόχο γείωσης (δηλαδή, γειωμένο).

Η κύρια προϋπόθεση για την ηλεκτρική ασφάλεια TN είναι η εξής: η τρέχουσα τιμή μεταξύ του ανοικτού αγώγιμου μέρους και του αγωγού φάσης σε περίπτωση βραχυκυκλώματος πρέπει να υπερβαίνει την τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος της συσκευής προστασίας για κανονικοποιημένο χρόνο.

Το δημοφιλές υποσύστημα TN-C

Το υποσύστημα TN-C είναι TN, στο οποίο οι αγωγοί (μηδενικοί καθώς και προστατευτικοί) ευθυγραμμίζονται σε όλο το σύστημα (σε 1 αγωγό PEN), δηλ. γίνεται προστατευτική γείωση. Αυτή είναι η πιο χρησιμοποιούμενη ποικιλία TN από τη Σοβιετική εποχή. Ωστόσο, αυτό το σύστημα είναι πλέον ξεπερασμένο. Από τις σύγχρονες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, βρίσκεται μόνο στο φωτισμό του δρόμου (για εξοικονόμηση, καθώς και μειωμένος κίνδυνος). Για νέα στέγαση, δεν συνιστάται. Τώρα έχει αντικατασταθεί από πιο σύγχρονα συστήματα.

Επιλογή γείωσης TN-S

Το υποσύστημα TN-S είναι TN, στο οποίο οι αγωγοί (μηδενικοί καθώς και προστατευτικοί) διαχωρίζονται σε όλο το σύστημα. Είναι ένα σύγχρονο, πιο ασφαλές, αλλά το πιο ακριβό σύστημα. Έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό σε τηλεπικοινωνιακά δίκτυα (το οποίο αξίζει να σημειωθεί, όταν χρησιμοποιείται, αποκλείεται η παρέμβαση σε δίκτυο χαμηλής τάσης).

TN-C-S – χαρακτηριστικά συσκευής

Υποσύστημα TN-C-S – μπορεί να αποδοθεί στην ενδιάμεση επιλογή. Σε αυτό, ο μηδενικός εργαζόμενος, καθώς και οι προστατευτικοί αγωγοί συνδυάζονται μόνο σε ένα μέρος του. Συνήθως – στην κύρια ασπίδα του κτιρίου (όπου η προστατευτική γείωση συμπληρώνεται με προστατευτική γείωση). Σε όλο το κτίριο, αυτοί οι αγωγοί διαχωρίζονται περαιτέρω. Το σύστημα είναι βέλτιστο από την άποψη της αναλογίας τιμής-ποιότητας. Αυτό το σχήμα είναι επί του παρόντος το κύριο, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί σε ξεχωριστά μέρη ηλεκτρικών εγκαταστάσεων κατά την ανακατασκευή. Άλλα συστήματα γείωσης συστημάτων δεν το επιτρέπουν. Τα τμήματα των αγωγών επιλέγονται με βάση τις τιμές των ρευμάτων (υπολογισμένα) που ρέουν μέσω αυτών. Η επιφάνεια διατομής (ελάχιστη) του αγωγού PEN είναι 4 mm2. Πρέπει να προβλέπεται ότι ο πίνακας διαθέτει ξεχωριστούς ακροδέκτες στο δίαυλο PEN (για κάθε αγωγό – N και PE). Όταν χρησιμοποιείτε ένα λανθάνον ή μονό σύρμα ως αγωγό PEN, το μονωτικό χρώμα του πρέπει να είναι αποκλειστικά κίτρινο-πράσινο.

Τι είναι το σύστημα TT;

Αυτό το σύστημα χαρακτηρίζεται από το ότι η πηγή μηδέν σε αυτήν είναι γειωμένη, ενώ τα ανοιχτά αγώγιμα μέρη οποιασδήποτε ηλεκτρικής εγκατάστασης συνδέονται με τη γείωση, η οποία είναι ηλεκτρικά ανεξάρτητη από τη γειωμένη μηδενική (ουδέτερη) πηγή ισχύος. Με άλλα λόγια, το αντικείμενο ισχύει βρόχος γείωσης, που δεν έχει καμία σχέση με το μηδέν. Σήμερα, αυτό το σύστημα ως το κύριο χρησιμοποιείται σε κινητές κατασκευές, για παράδειγμα, καμπίνες, βαγόνια κλπ. (όπου δεν είναι πάντα δυνατή η τοποθέτηση ενός διακόπτη γείωσης σύμφωνα με τα απαιτούμενα πρότυπα). Αξίζει να σημειωθεί ότι ο συντονισμός της εφαρμογής του είναι πιο περίπλοκος από τον TN. Η χρήση RCD καθίσταται υποχρεωτική, απαιτεί επίσης γείωση υψηλής ποιότητας (δηλαδή 4 ohms στα 380 V), υπάρχουν πολλές δυνατότητες κατά την επιλογή των απαραίτητων διακοπτών.

Σύστημα πληροφορικής: χαρακτηριστικά

Αυτό το σύστημα χαρακτηρίζεται από το ότι η μηδενική πηγή σε αυτό είναι απομονωμένη από το έδαφος ή γειωμένη μέσω συσκευών που έχουν υψηλή αντίσταση και τα αγώγιμα ανοιχτά μέρη των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων γειώνονται χρησιμοποιώντας συσκευές γείωσης. Είναι εξαιρετικά σπάνιο. Βασικά – στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κτιρίων ειδικού σκοπού. Για παράδειγμα, για φωτισμό έκτακτης ανάγκης και παροχή ηλεκτρικού ρεύματος σε νοσοκομεία. Σε γενικές γραμμές, όπου επιβάλλονται αυξημένες απαιτήσεις ασφάλειας και αξιοπιστίας.

Τεχνολογία γείωσης

Υπάρχουν πολλές τεχνολογίες για την εγκατάσταση του βρόχου γείωσης. Τα πιο χρησιμοποιημένα δύο: το παραδοσιακό και αρθρωτό σύστημα γείωσης καρφιτσών.

Παραδοσιακή τεχνολογία και υλικά

Η γείωση πραγματοποιείται από σιδηρούχα μέταλλα: γωνίες, λωρίδες σωλήνων κ.λπ. Στη συνέχεια, εστιάζοντας στο αντικείμενο, στο έδαφος σε βάθος 3 m, σε απόσταση περίπου 5 m από ένα άλλο, μεταλλικά προϊόντα (ηλεκτρόδια) ενός συγκεκριμένου τμήματος (όχι < 3). Μετά από αυτό, αυτά τα ηλεκτρόδια συγκολλούνται σε ένα κοινό κύκλωμα γύρω από την περίμετρο χρησιμοποιώντας μια μεταλλική ταινία..

Αυτή η τεχνολογία υπήρξε πυρήνας για πολλές δεκαετίες. Ωστόσο, έχει ορισμένα μειονεκτήματα (για παράδειγμα, διάβρωση μετάλλων, την πολυπλοκότητα της εγκατάστασης κ.λπ.), οπότε τώρα προσπαθούν να το αντικαταστήσουν με μια άλλη, πιο σύγχρονη και προηγμένη τεχνολογία γείωσης.

Αρθρωτό σύστημα γείωσης

Τι περιλαμβάνεται?

1. Αποτελείται από ράβδους από ανοξείδωτο ατσάλι και επικαλυμμένο με χαλκό. Τοποθετούνται κάθετα στο έδαφος. Κάθε μία από αυτές τις ράβδους φτάνει σε μήκος περίπου ενάμισι μέτρο, και σε διάμετρο – 14 mm, η μάζα του 1ου στοιχείου – όχι περισσότερο από 2 κιλά. Και στις δύο πλευρές κάθε ράβδου, τα νήματα από χαλκό κόβονται σε μήκος 30 mm.
2. Τα χαλύβδινα στοιχεία αυτού του συστήματος διασυνδέονται χρησιμοποιώντας συνδέσμους ορείχαλκου..
3. Το αρθρωτό κιτ συστήματος γείωσης περιλαμβάνει επίσης έναν σφιγκτήρα ορείχαλκου που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση οριζόντιων (ειδικές χαλύβδινες λωρίδες ή σύρμα χαλκού που διέρχονται από τον πίνακα διανομής απευθείας στο κύκλωμα γείωσης αυτού του συστήματος) και κάθετα (χαλκού επιχρυσωμένα χαλύβδινες ράβδους) στοιχεία γείωσης.
4. Περιλαμβάνονται επίσης δύο χαλύβδινες προεξοχές που θα προσαρτηθούν στη ράβδο βιδώνοντας πάνω σε χάλκινα νήματα. Οι άκρες πρέπει να επιλέγονται ανάλογα με το έδαφος (ιδιαίτερα σκληρό ή συνηθισμένο). Θα περάσει ολόκληρη η συσκευή αυτού του συστήματος γείωσης κτιρίου.
5. Για αντιδιαβρωτική προστασία όλων των στοιχείων γείωσης, εφαρμόζεται συνήθως μια προστατευτική πάστα, η οποία επεξεργάζεται τα στοιχεία ολόκληρου του μελλοντικού συστήματος γείωσης.
6. Για ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη σύνδεση οριζόντιων και κάθετων εξαρτημάτων, χρησιμοποιήστε προστατευτική ταινία (για παράδειγμα, PREMTAPE).

Πώς είναι η εγκατάσταση?

Η εγκατάσταση ενός αρθρωτού συστήματος γείωσης ακίδων πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια:

1. Εγκαθίσταται ο πρώτος κάθετος χαλύβδινος πείρος.
2. Μέτρηση ενδιάμεσης αντίστασης.
3. Οι υπόλοιπες κατακόρυφες ακίδες είναι τοποθετημένες.
4. Οριζόντιος διακόπτης γείωσης.
5. Στη συνέχεια, τα στοιχεία συνδέονται και υποβάλλονται σε επεξεργασία με προστατευτική ταινία.

Οφέλη από ένα αρθρωτό σύστημα γείωσης

1. Επιτρέπει την αποθήκευση της περιοχής (μπορεί να τοποθετηθεί σε 1 m2 της περιοχής).
2. Απλό, δεν απαιτεί επίπονα χωματουργικά έργα.
3. Δεν απαιτείται συγκόλληση.
4. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη γείωση για κάθε τύπο εδάφους
5. Επιτυγχάνεται μεγάλο βάθος – έως 50 m.
6. Χρησιμοποιούνται αγωγοί από ανοξείδωτο ατσάλι.
7. Δεν απαιτείται ειδικός εξοπλισμός.
8. Μεγάλη διάρκεια ζωής.

Από τα προηγούμενα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι σήμερα η πιο λογική είναι η χρήση του συστήματος TN-C-S και η τεχνολογία αρθρωτού πείρου της εγκατάστασής του. Όλα τα στοιχεία δείχνουν ότι οι τεχνολογίες της συσκευής γείωσης της τελευταίας γενιάς ξεπερνούν με πολλούς τρόπους τις παραδοσιακές. Η χρήση τους μειώνει το χρόνο εργασίας, μειώνει το οικονομικό κόστος, αυξάνει τη διάρκεια ζωής των στοιχείων γείωσης.