Ochranné a pracovní uzemnění | Trakční a trafostanice | Archiv | knihy

KAPITOLA VIII ZEMNÍCÍ ZAŘÍZENÍ 88. Ochranné a pracovní uzemnění
Elektrický proud procházející lidským tělem způsobuje částečné nebo úplné poškození těla.
Proud 0,1 A je pro člověka smrtelný*. Je důležité mít na paměti, že na člověka působí proud, který jím prochází, nikoli napětí. Napětí a odpor lidského těla jsou faktory, které určují velikost škodlivého proudu.

*Proud menší než 0,1 A (0,025 – 0,05 A) může být smrtelný, pokud prochází dlouhou dobu (více než 2-3 s) po dráze paže-paže, paže-nohy, tedy srdcem a plícemi.

Není-li plášť generátoru 1 uzemněn (obr. 199, a) a izolace jedné z fází na plášti je porušena, je dotyk s ním stejně nebezpečný jako přímý dotyk neizolované fáze generátoru, protože v tomto případě je plášť pod napětím fáze; lidským tělem projde celý proud jednofázového zemního spojení, omezený především odporem lidského těla R4. Za přítomnosti uzemnění (obr. 199, b) lze osobu a zemnící elektrodu považovat za paralelně zapojené odpory pod napětím jednofázového zemního spojení, tzn.
(174)
kde jsou proudy procházející zemí a osobou, A; RB a R4 jsou zemní a lidské odpory, Ohm.
Odpor těla se v závislosti na prostředí a stavu člověka pohybuje od 100 tisíc do 600 ohmů; v průměru se považuje za rovný 8000 Ohm; Uzemnění se vyrábí s odporem 0,5 až 10 Ohmů. Odpor uzemnění je podstatně menší než odpor člověka. V důsledku toho je proud procházející zemí výrazně větší než proud procházející lidským tělem. Pak
(175)
Ze vzorce (175) je zřejmé, že uzemnění lze provést s odporem, při kterém bude proud 1H bezpečný pro lidský život.
Podle předpisu pro elektrickou instalaci a bezpečnostních předpisů musí být konstrukční prvky elektrických instalací, které nejsou normálně pod napětím, ale mohou být pod napětím, uzemněny.

Rýže. 199. Průchod proudu lidským tělem v nepřítomnosti (a) a přítomnosti (b) uzemnění generátoru

Uzemnění, které zajišťuje bezpečnost servisního personálu, se nazývá ochranné. Ochranné uzemnění je záměrné kovové spojení se zemí částí instalace, které nejsou normálně pod napětím, pomocí vodičů a zemnících vodičů. Zemnicí vodič 3 (viz obr. 199, b) je kovový vodič nebo skupina vodičů, které jsou v přímém kontaktu se zemí a mají určitý odpor vůči toku proudu. Zemnící vodiče ‚2 jsou kovové vodiče, které spojují uzemněné části elektrické instalace se zemnící elektrodou.
Rámy a skříně elektrických strojů a přístrojů, stejně jako pohony přístrojů, podléhají ochrannému uzemnění; Pouzdra lamp; sekundární vinutí měřicích transformátorů, pokud je to za provozních podmínek ochrany relé přípustné; rámy pro rozvodné desky, ovládací desky a skříně; Kovové ploty pro části pod napětím; kovové kryty kabelových spojek a kovové kabelové pláště na obou koncích; kovové konstrukce uzavřených a otevřených rozváděčů elektroinstalací, ocelové trubky elektrických rozvodů atd.

Rýže. 200. Schéma uzemnění elektroinstalace

Armatury závěsných izolátorů a čepy podpěrných izolátorů při instalaci na dřevěné podpěry a konstrukce, stejně jako armatury podpěrných a průchodkových izolátorů instalované na uzemněné kovové konstrukce, nepodléhají ochrannému uzemnění; pouzdra měřicích přístrojů, relé a zařízení instalovaná na panelech, skříních a na stěnách komor rozvodných zařízení; kabelové konstrukce, podél kterých jsou kabely položeny s pláštěm uzemněným na obou koncích vedení.

Elektrické instalace s napětím 36 V nebo méně pro střídavý proud a 110 V nebo méně pro stejnosměrný proud nepodléhají ve všech případech uzemnění, s výjimkou zvláště nebezpečných podmínek. V elektrických instalacích s napětím do 1000 V s pevným uzemněním je nulový vodič těla strojů a zařízení připojen k nulovému vodiči, tedy uzemněn (obr. 200). Neutrální vodiče jsou uzemněny u zdrojů energie a opět na vedení a odbočkách z nich v rozestupech nejvýše 250 m.
V elektrických instalacích se kromě ochranného uzemnění používá pracovní uzemnění. Pracovní uzemnění je záměrné uzemnění jakéhokoli bodu v elektrické síti, které je nezbytné pro zajištění správného provozu instalace v normálním nebo nouzovém režimu, například uzemnění svodičů a neutrálů transformátorů.

Pracovní (funkční) uzemnění – jedná se o uzemnění jednoho nebo více bodů živých částí elektrické instalace, které se provádí nikoli pro zajištění bezpečnosti osob, ale pro správnou činnost zařízení a přístrojů. Tuto definici lze nalézt v PUE klauzuli 7, 1.7.30.
Pracovní uzemnění pracuje s vysokofrekvenčními proudy s nízkou amplitudou. Na těle uzemněného zařízení by neměl být ani nejmenší elektrický potenciál.

Důsledky nekvalitního pracovního uzemnění

Bludné proudy v nesprávně nainstalované pracovní zemi jsou dostatečně velké pro:

• selhání automatizačního systému;
• zvýšený stupeň chyby měření;
• chyby ve shromážděných datech;
• nestabilita regulovaných parametrů;
• selhání citlivých prvků.

Jednou z důležitých funkcí pracovního uzemnění je udržení provozuschopnosti zařízení a ochranných zařízení v normálním a nouzovém režimu.

V některých případech je organizováno pracovní uzemnění, aby se vytvořily podmínky pro provoz speciálních zařízení průrazného typu (pojistky nebo odpory).
Bezpečnostní předpisy zakazují kombinovat ochranné a pracovní uzemnění. To je způsobeno elektrickým atmosférickým rušením z ochrany budov a staveb před bleskem, které je kombinováno se síťovými proudy. To vše povede k poruchám počítačů, složitým elektronickým zařízením a selhání zařízení.
Pracovní uzemnění se zpravidla provádí ve formě samostatné uzemňovací smyčky v určité vzdálenosti od ochranné uzemňovací smyčky budovy. Pracovní uzemnění se provádí pomocí modulárních kolíkových zemnících vodičů z poměděné, pozinkované nebo nerezové oceli.
Výběr zemnícího materiálu a počet zemnících vodičů se určí podle:

• získání hodnot požadovaného zemního odporu;
• měření odporu půdy;
• určení hloubky podzemní vody.

Pomocí modulárního uzemnění kolíků je možné dosáhnout nízkého zemního odporu na malé ploše. To je důležité v hustých městských oblastech.
V písčitých, skalnatých a jiných půdách s vysokým odporem se k tomuto účelu používá elektrolytické uzemnění.

Pravidla pro instalaci pracovního uzemnění

Pro organizaci pracovního uzemnění je nutné dodržovat následující pravidla stanovená PUE:

1. Je zakázáno používat potrubí jako pracovní uzemnění!
2. Kabel je zakázáno vytahovat a připojovat ke sběrnici na místě k tomu neupraveném, protože kontaktní místo podléhá korozi!
3. Sériové připojení zařízení na zemní sběrnici je zakázáno!
4. Je zakázáno připojovat více kabelů od zařízení k jedné kontaktní ploše na zemnící sběrnici!

Připojení funkčních a ochranných zemnících vodičů se provádí v jednom bodě na sběrnici SUP (systém vyrovnání potenciálu) nebo GZSh (hlavní zemnící sběrnice) za účelem vyrovnání potenciálů mezi nimi. Je možné, že výrobce zařízení zajišťuje nezávislé pracovní uzemnění. Není připojen k ochrannému uzemnění a hlavnímu systému vyrovnání potenciálu budovy.

Při instalaci pracovní země je nutné dosáhnout požadovaného odporu, který v závislosti na vybavení může být od 0,5 do 4 Ohm. Během procesu instalace je nutné provést kontrolní měření zemního odporu pomocí profesionálního zařízení s nízkým procentem chyb. Při měření byste měli vzít v úvahu koeficient sezónnosti, vlhkosti, suchosti a zamrznutí půdy.

Pracovní uzemnění je nezbytné pro většinu moderních lékařských, informačních technologií, laboratorních, zvukových a dalších vysoce přesných zařízení.

Naše organizace se zabývá výpočtem a instalací pracovního uzemnění v Petrohradě a Leningradské oblasti.